Лабораторный практикум по микропроцессору КР580ВМ80/КР580ВМ80А (МП КР580) (стр. 10 )

2.  Ознакомиться с группой команд передачи управления (см. Табл. 0-11 – Табл. 0-13).

3.  Подробно рассмотреть особенности выполнения команд вызова и возврата из подпрограмм (см. Табл. 0-13).

4.  Изучить работу программы Прогр. 3.1.

5.  Определить, при каких числах в регистрах B и C программа Прогр. 3.1 будет осуществлять минимальное и максимальное время задержки, приблизительно оценить минимальное и максимальное время задержки.

6.  Что нужно изменить в программе Прогр. 3.1, чтобы время задержки увеличить до одного часа?

7.  Изучить работу программы Прогр. 3.2. Обратить внимание на то, как подпрограмма по окончании своей работы обеспечивает восстановление состояния процессора.

8.  Что нужно сделать, чтобы программа Прогр. 3.2 осуществляла последовательное высвечивание сегментов индикатора дисплея разрешением 5 Х 8, 8 Х 8?

4.3.  Задания к лабораторной работе

Задание 3.1. Исследование программы временной задержки.

1.  Порядок выполнения задания:

2.  Ввести программу Прогр. 3.1, исправить ошибки, осуществить пуск.

3.  Исследовать процесс выполнения программы в пошаговом режиме. После каждой команды проверить содержимое всех регистров МП.

4.  Подбором содержимого регистров B и C в первых двух строках программы добиться временной задержки, приблизительно равной 2 – 3 минутам.

Задание 3.2. Исследование программы последовательного высвечивания сегментов индикатора дисплея.

Порядок выполнения задания:

1.  Ввести программу Прогр. 3.2, исправить ошибки, осуществить пуск.

2.  Исследовать процесс выполнения программы в пошаговом режиме.

3.  Исправить программу так, чтобы она осуществляла последовательное высвечивание сегментов индикатора дисплея разрешением 6 Х 6.

4.4.  Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1.  Название работы, фамилию и инициалы студента, номер группы, цель работы.

2.  Перечень команд операций со стеком (Табл. 0-5, Табл. 0-6) и команд вызова и возврата из подпрограмм (Табл. 0-13).

3.  Программу Прогр. 3.1 и измененную программу Прогр. 3.2 (выполняющую последовательное высвечивание сегментов индикатора дисплея разрешением 6 Х 6) с комментариями и в печатном виде.

4.  Результаты анализа работы программ.

5.  Ответы на вопросы в пп. 5, 6 и 8 задания для самоподготовки.

6.  Выводы по лабораторной работе.

4.5.  Контрольные вопросы

1.  Что такое подпрограмма?

2.  Для чего предназначены команды передачи управления?

3.  Назначение стека.

4.  Какие в системе команд МП КР580 предусмотрены операции со стеком?

5.  Какие команды МП КР580 используются при обращении к подпрограммам и возврате из подпрограмм?

6.  Для чего в программе Прогр. 3.1 предназначены строки: 4 – 6, 9 – 11?

7.  Где можно использовать программу Прогр. 3.2?

Лабораторная работа №5.  Ввод/вывод, маскирование данных и организация условных переходов

Цель работы: Изучение методов подключения и организации обмена информацией с простейшими устройствами ввода/вывода. Исследование программных способов маскирования данных и организации условных переходов в МП КР580.

5.1.  Краткие сведения из теории

5.1.1.  Общие сведения об организации интерфейса ввода/вывода.

В обслуживаемых МП-системах управления возникает необходимость в разработке аппаратной и программной частей интерфейса ввода/вывода, в том числе интерфейса "человек – МП-система". Наибольшее распространение в настоящее время получили следующие средства ввода/вывода информации в МП-системах: клавиатуры, линейные дисплеи (как правило, светодиодные или жидкокристаллические индикаторы), алфавитно-цифровые дисплеи (как правило, на основе ЭЛТ-трубок). Для сопряжения МП-системы на базе МП КР580 с этими и прочими устройствами ввода/вывода (УВВ) используются следующие БИС: контроллер клавиатуры (КК) К580ВК79, контроллер видеотерминала (КВТ) К580ВГ75, программируемый периферийный адаптер (ППА) К580ВВ55, программируемый связной адаптер (ПСА) К580ВВ51, контроллер прямого доступа к памяти (ПДП) К580ВТ57, программируемый контроллер прерываний (ПКП) К580ВН59, программируемый интервальный таймер (ПИТ) К580ВИ53 (см. [1]).

ППА К580ВВ55 может быть использован в качестве интерфейсной БИС для широкого набора различного периферийного оборудования без каких-либо дополнительных внешних логических схем. На Рис. 4.1 приведен пример функциональной схемы вывода информации на дисплей и ввода информации с клавиатуры. Здесь обозначено: МД – магистраль данных; МА – магистраль адреса; МУ – магистраль управления, ИНД1 ... ИНД6 – шесть цифровых полупроводниковых индикаторов цифрового дисплея. Также на Рис. 4.1 изображена клавиатура с матрицей клавиш размерностью 6 Х 4.

Рис. 4.1. Функциональная схема вывода информации на дисплей и ввода информации с клавиатуры.

В этом примере ППА использует выводы Д0 – Д7 для подключения МД к МП и обмена данными ППА с МП, а также входные и выходные порты A, B и C для связи контроллера с дисплеем и клавиатурой. Порты A и B должны быть запрограммированы на вывод информации, а порт C – на ввод. Для управления контроллером используются выводы (входы): ЧТ и ЗП – чтение из ППА в МП и запись в ППА из МП, соответственно; ВК – вход разрешения программирования контроллера; R (СБР) – сброс контроллера. В порту A для передачи данных применяются только первые шесть разрядов A0 – A5. В порту C используются разряды C2, C4, C5 и C6, поэтому число, которое будет передаваться в порт C, будет иметь специфику, обусловленную наличием нулей в его задействованных разрядах. На одной из линий C2, C4, C5 или C6 появляется 0 в случае нажатия соответствующей клавиши и подачи на адресные шины клавиатуры нулей порта A. Порт B применяется для вывода информации на индикаторы.

К командам ввода/вывода МП КР580 относятся команды IN N и OUT N. При выполнении команды IN N процессор считывает число из входного устройства с адресом N и записывает его в аккумулятор. При выполнении команды OUT N процессор записывает число из аккумулятора в выходное устройство с адресом N. Адрес устройства указывается одним байтом (N = 0 … 255), поэтому с помощью данных команд можно обменяться информацией не более чем с 256 внешними устройствами.

5.1.2.  Маскирование данных.

В различных ситуациях при выполнении программ необходимо проверять или изменять (маскировать) состояние одного или нескольких разрядов числа в аккумуляторе. Это можно осуществить с помощью следующих операций:

ü  Логическое умножение числа в аккумуляторе и маски – очищает разряд числа (устанавливает в 0), если в соответствующем разряде маски будет записан 0, и не изменяет его, если в этом разряде маски записана 1;

ü  Логическое сложение числа в аккумуляторе и маски – устанавливает разряд числа в 1, если в соответствующем разряде маски будет записана 1, и не изменяет его, если в этом разряде маски записан 0;

ü  Логическое "исключающее ИЛИ" числа в аккумуляторе и маски – инвертирует содержание разряда числа, если в соответствующем разряде маски будет записана 1, и не изменяет его, если в этом разряде маски записан 0.

Примеры использования операций маскирования содержимого аккумулятора в случае, если маска находится в регистре, приведены в Табл. 4.1. В этом случае команды однобайтные. Маскирование содержимого аккумулятора возможно также байтом данных (ANI D8, ORI D8 и XRI D8). В этом случае маска содержится в байте данных, а команды являются двухбайтными. При выполнении логических операций (И, ИЛИ, "исключающее ИЛИ" и НЕ) задействуются разряды Z, S, P, AC регистра признаков (С = 0). Это позволяет проверять состояние любого разряда числа и выполнять условные переходы в программах.

Табл. 4.1. Примеры использования операций маскирования.

Мнемокод	Число в аккумуляторе	Маска в D	Результат в аккумуляторе	Комментарий
ANA D	00111010 11111111 00001111 11110000 00100011	10101100 00100010 11111111 11111111 00000000	00101000 00100010 00001111 11110000 00000000	Логическое умножение (И) содержимого Акк. с байтом D.
ORA D	00111010 00001111 11110000	10101100 00001111 00001111	10111110 00001111 11111111	Логическое сложение (ИЛИ) содержимого Акк. с байтом. D.
XRA D	00111100 00001111 11110000	10101100 00001111 00001111	10010110 00000000 11111111	Логическое "исключающее ИЛИ" содержимого Акк. с байтом D.

5.1.3.  Организация условных переходов.

Команды условных переходов относятся к группе команд передачи управления (см. Табл. 0-3, Табл. 0-11 – Табл. 0-13). Организация условных переходов в МП осуществляется с помощью регистра признаков (F), который имеет 5 устанавливаемых разрядов (признаков). Все пять бит регистра признаков устанавливаются в результате выполнения операций в АЛУ:

ü  Признак переноса (С) устанавливается в 1, если при выполнении арифметической команды возникает переполнение аккумулятора или при выполнении команды сдвига вытесняется единица из старшего или младшего разряда.