3. Учебный микропроцессорный комплект (умк).
УМК представляет собой законченную микроЭВМ на основе микропроцессора КР580ПК80 и имеет следующие технические характеристики:
объём ОЗУ-1 Кбайт;
объём ПЗУ-2 Кбайт;
в том числе ПЗУ пользователя-1 Кбайт;
возможность прерывания – 1 вектор;
программное обеспечение – системная программа “Монитор”.
Ввод информации в микроЭВМ и вызов директив монитора осуществляется с клавиатуры, расположенной на лицевой панели (рис.3). Отображение вводимой информации в шестнадцатеричном коде происходит на 16-разрядном дисплее.
С клавиатуры пульта осуществляется вызов следующих директив:
чтение и модификация содержимого ячеек памяти;
чтение и модификация содержимого регистров;
вычисление контрольной суммы массива памяти;
заполнение массива памяти константой;
перемещение заданного массива памяти в адресном пространстве;
выполнение программ пользователя с возможностью установки до двух точек останова.
В УМК предусмотрено шаговое выполнение программ, при этом для отображения состояния ША, ШД и регистра состояний в двоичном коде используется световая индикация на светодиодах.
Пульт оператора состоит из клавиатуры, 16-разрядного дисплея, световой индикации и управляющих кнопок сброса ”СБ”, прерывания “ПР”, шага “ШГ”, а также переключателей работа/шаг “РБ/ШГ” и команда/цикл “КМ/ЦК”.
Структурно микроЭВМ состоит из операционного устройства ОУ, постоянного запоминающего устройства ПЗУ, ОЗУ и устройства пошагового выполнения программ.
Основой микроЭВМ является ОУ, которое производит все операции по обработке информации. Исходным состоянием ОУ является чтение информации по нулевому адресу ПЗУ. ОУ принимает это состояние после нажатия управляющей кнопки “СБ”. Информация о состоянии ОУ фиксируется в регистре состояния в начале каждого машинного цикла.
В ПЗУ записана программа “Монитор”, обеспечивающая ввод информации с клавиатуры пульта оператора и вывод её на дисплей. “Монитор” занимает 1 Кбайт ПЗУ (адреса 0-3FF) и использует ещё 54 ячейки ОЗУ, ещё 1Кб зарезервирован за пользователем (адреса 400-7FF). ОЗУ используется для хранения программ пользователя и имеет ёмкость 1Кб(адреса 800-BFF).
ОУ
Устройство
пошагового выполнения программы
ПЗУ
ОЗУ
ШУ ША +5В -5В
ШД
Свет.
индикация
Клавиатура
Дисплей раб./ цикл раб./ шаг
Прер-е
Шаг
Сброс
~220В
Блок
питания
+12В
Рис.2. Блок-схема УМК.
АДРЕС
F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 4 5 8 9
ДАННЫЕ
7 6 5 4 3 2 1 0 6
СБ
ПР
СОСТОЯНИЕ
INP M1 OUT HLTA STACK W0 INTA MEMR
7
П РГ СТ КС ЗК ПМ _ ВП
0 1 2 3 4 PH 5 PL 6 SH 7 SL 8 H 9 L A B C D E F
РБ ШГ КМ ЦК 11
12 10
+5v +12v -5v
ШГ ~
информационные
клавиши директивные
клавиши сеть
индикаторы
аварии
Рис.3. Пульт оператора.
Устройство шагового выполнения программ переводит ОУ в состояние “Ожидание” либо в каждом рабочем цикле, либо при чтении первого байта команды.
Возможны два шаговых режима работы: покомандный и поцикловый. Вызов пошагового режима работы осуществляется переключателем “РБ/ШГ” в состояние “ШГ” ( кнопка утоплена), выбор величины шага переключателем ”КМ/ЦК ”. Для перехода к следующему шагу необходимо нажать на кнопку “ШГ”, при этом на световой индикации отображаются в двоичном коде состояние шин и регистра состояния ОУ.
Выполнение программы может быть остановлено нажатием кнопки прерывания “ПР”. При этом состояния всех регистров ОУ сохраняются в ОЗУ, откуда они опять могут быть загружены в ОУ и выполнение программы продолжится, начиная с точки останова.