Характеристики команд микропроцессора КР580ИК80

N п/п	Команда	Действие	Модифицир. признаки	Число циклов	Число тактов
	ACI D8	(A)+D8+CàA	ВСЕ
	ADD M	M(HL)+(A)àA	ВСЕ
	ADD R	(A)+(R)àA	ВСЕ
	ADC M	M(HL)+(A)+CàA	ВСЕ
	ADC R	(A)+(R)+CàA	ВСЕ
	ADI D8	(A)+D8àA	ВСЕ
	ANA M	(A)^M(HL)àA	ВСЕ; C=0
	ANA R	(A)^(R)àA	ВСЕ; C=0
	ANI D8	(A)^D8àA	ВСЕ; C=AC=0
	CALL ADR	PCàM(SP-1)M(SP-2); ADRàPC
	C-CON ADR	По условию действия CALL		3/5	11/17
	CMA	àA
	CMC	àC	С
	CMP M	Установка признаков по (A)-M(HL)	ВСЕ; установ. Z,C
	CMP R	Установка признаков по (A)-(R)	ВСЕ; установ. Z,C
	CPI D8	Установка признаков по (A)-D8	ВСЕ; установ. Z,C
	DAA	Десятичная коррекция (A)	ВСЕ
	DAD YZ	(HL)+(YZ)àHL	С
	DCR M	M(HL)-1àM(HL)	Z,S,P,A,C
	DCR R	(R)-1àR	Z,S,P,A,C
	DCX YZ	(YZ)-1àYZ	--
	DI	Запрещение прерывания
	EI	Разрешение прерывания	--
	HLT	Останов	--
	IN N	(N)àA	--
	INR M	M(HL)+1àM(HL)	Z,S,P,A,C
	INR R	(R)+1àR	Z,S,P,A,C
	INX YZ	(YZ)+1àYZ	--
	J-CON ADR	ADRàPC по условию	--
	JMP ADR	ADRàPC	--
	LDA ADR	M(ADR)àA	--
	LDAX YZ	M(YZ)àA	--
	LHLD ADR	M(ADR) M(ADR+1)àHL	--
	LXI YZ,D16	D16àYZ	--
	MOV M,R	(R)àM(HL)	--
	MOV R,M	M(HL)àR	--
	MOV R,R1	(R1)àR	--
	MVI M,D8	D8àM(HL)	--
	MVI R,D8	D8àR	--
	NOP	Нет операции	--

Окончание табл. 8

N п/п	Команда	Действие	Модифицир. признаки	Число циклов	Число тактов
	RET	M(SP)M(SP+1)-PC; SP+2àSP	--
	ORA M	M(HL) (A)àA	ВСЕ;C=AC=0
	ORA R	(A) (R) àA	ВСЕ;C=AC=0
	ORI D8	(A) D8àA	ВСЕ;C=AC=0
	OUT N	(A)àN	--
	PCHL	HLßàPC	--
	POP PSW	M(SP)M(SP+1)àPSW, SP+2àSP	ВСЕ
	POPYZ	M(SP)M(SP+1)àYZ	--
	PUSH PSW	PSWà M(SP-1)M(SP-2); SP-2àSP	--
	PUSH YZ	YZà M(SP-1)M(SP-2); SP-2àSP	--
	RAL	Сдвиг влево через С	С
	RAR	Сдвиг вправо через С	С
	R-CON	По условию действия RET	--	1/3	5/11
	RLC	Сдвиг влево	С
	RRC	Сдвиг вправо	С
	RST X	(PC)àM(SP-1),M(SP-2), ADRàPC	--
	SBB M	(A)-M(HL)-CàA	ВСЕ
	SBB R	(A)-(R)-CàA	ВСЕ
	SBI D8	(A)-D8-CàA	ВСЕ
	SHLD ADR	HLàM(ADR)M(ADR+1)	--
	SPHL	HLàSP	--
	STA ADR	(A)àM(ADR)	--
	STC	1àС	С
	STAX YZ	(A)àM(YZ)	--
	SUB M	AàM(HL)àA
	SUB R	(A)-(R)àA	ВСЕ
	SUI B8	(A)-B8àA	ВСЕ
	XCHG	(HL)ßà(DE)	--
	XRA M	(A) M(HL)àA	ВСЕ;C=AC=0
	XRA R	(A) (R)àA	ВСЕ;C=AC=0
	XRA D8	(A) D8àA	ВСЕ;C=AC=0
	XTHL	HàM(SP+1),LàM(SP)

Разработанная программа оформляется с указанием следующей информации:

1. Программа.

1.1. Имя.

1.2. Назначение.

1.3. Выполняемая функция.

1.4. Работа.

1.4.1. Блок-схема.

1.4.2. Точки входа в программу.

1.4.3. Точки выхода из программы.

1.4.4. Требования к памяти.

1.4.5. Время выполнения программы.

1.4.6. Размер программы.

1.4.7. Используемые регистры.

1.4.8. Листинг программы.

1.5. Инструкция по эксплуатации.

1.5.1. Действия до вызова программы.

1.5.2. Запуск программы.

1.5.3. Действия после выполнения программы.

Приложение: контрольный пример:

2. Карта памяти (распределение памяти).

2.1. Адреса рабочих и служебных ячеек (табл. 9).

Таблица 9

Тип памяти (ОЗУ, ПЗУ)	Адрес ячейки	Назначение	Примечание

2.2 Адреса векторов прерываний (если используются) (табл. 10).

Таблица 10

Адрес вектора	Адрес обращения	Назначение

2.3. Области памяти, занимаемые программой (табл. 11).

Таблица 11

Название	Адрес	Параметры	Примечание
начала	конца	передаваемые адрес и содержание	возвращаемые адрес и содержание

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: учебное пособие. Изд. 6-е, перераб. и дополн. – Ростов на Д.: Феникс, 2007. – 703 с.

2. Угрюмов Е. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ, 2001. – 528 с.

Лабораторная работа МПТ-1

“ОЗНАКОМЛЕНИЕ С РАБОТОЙ УЧЕБНОЙ МИКРОЭВМ”

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель работы – ознакомление со структурой учебной микроЭВМ, картой памяти, органами управления и режимами работы.

Назначение микроЭВМ, ее функциональная схема, карта памяти, режимы работы, инструкция по эксплуатации приведены в техническом описании лабораторной микроЭВМ. Отметим лишь некоторые указания инструкции по эксплуатации.

Питание микроЭВМ осуществляется от источника питания. Для ее включения используется тумблер на торце источника питания. При включении микроЭВМ, а также при нажатии клавиши СВР исполняется стартовая мелодия, на индикаторе адреса появляется адрес 1000.

При вводе программы в микроЭВМ необходимо выполнить следующие действия:

- нажать клавишу РА (индикатор адреса потухнет);

- набрать на клавиатуре данных адрес (появляется на индикаторе адреса);

- нажать клавишу РД;

- набрать на клавиатуре данных двузначное число (появляется на индикаторе данных);

- перейти к следующему адресу нажатием клавиши РА+ (инкремент адреса) или РА– (декремент адреса).

Адресное пространство пользователя (адреса, по которым разрешается записывать программу) составляет 1000 Н… 13FFH.

При пуске программы пользователя набрать адрес начала программы (так, как это было указано выше), занести его в программный счетчик нажатием клавиши PC, затем нажать клавишу ИСП.

Просмотр содержимого регистров РОН возможен при включении в программу команды RST 7 (код FF), формирующей точку останова. При выполнении программа остановится в этой точке. При последовательном нажатии клавиши РОН на индикаторах и данных появляется обозначение регистров РОН и их содержимого. Точка останова убирается при необходимости после нажатия клавиши СВР и последующей замены команды RST 7 другой командой.

Программа пользователя может быть выполнена последовательно по машинным циклам. Для этого после занесения начального адреса программы в программный счетчик (нажатием клавиши PC) необходимо нажать клавишу ТКТ, после чего можно выполнять команды по циклам, нажимая клавишу ТАКТ на дополнительной клавиатуре.

2. Задания для домашней подготовки

1. Ознакомьтесь с описанием учебной микроЭВМ.

2. Ознакомьтесь с типовой структурой микроЭВМ, организацией магистралей подключения памяти и внешних устройств к магистралям.

3. Изучите структуру системной программы микроЭВМ и блок-схемы составляющих ее программ.

4. Изучите инструкцию по эксплуатации микроЭВМ.

5. Изучите внутренние регистры МП БИС КР580ИК80 и временные диаграммы выполнения команд.

3. Задания к лабораторной работе

1. Изучить порядок включения микроЭВМ.

2. Изучить порядок записи чисел в память. Записать в массив из пяти ячеек памяти свой порядковый номер N в списке группы.

3. Просмотреть содержимое этого массива на индикаторе данных.

4. Написать программу загрузки числа N в регистры А, В, С, D, Е, Н, L. Программу закончить командой RST 7. Ввести программу в память. Запустить программу. После ее выполнения просмотреть содержимое указанных регистров, а также регистра F. Определить признаки (состояния флагов).

5. Написать программу загрузки числа N в регистр М. Программу закончить командой RST 7. Адрес ячейки памяти равен 1600H + N. Ввести программу в память. Запустить программу. После ее выполнения просмотреть содержимое регистров Н, L. Просмотреть содержимое регистра М. Осуществить повторное выполнение программы в режиме ТАКТ. Зафиксировать диаграммы изменения сигналов на шинах микроЭВМ по циклам команд в соответствии с рис. 1.

Р и с. 1. Диаграммы изменения сигналов на шинах микроЭВМ

Высокий уровень сигнала на линии шины определяется свечением светодиода, подключенного к этой линии. Объяснить диаграммы сигналов. Отметить участки диаграмм, соответствующих отдельным командам программы. Определить время выполнения команд.

4. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

- схему структуры учебной микроЭВМ;

- карту памяти;

- последовательность действий по занесению чисел в память и выполнению программ;

- программы загрузки числа N в регистры микропроцессора и результаты их выполнения. Описание слова состояния процессора PSW;

- диаграммы изменения сигналов по циклам на шинах микро ЭВМ при выполнении программы загрузки числа N в регистр М, а также пояснение этих диаграмм. Определение времени выполнения команд;

- диаграммы изменения сигналов на выводах микропроцессора КР580ИК80 в цикле M1 с пояснениями.

Вопросы для самопроверки

1. Из каких основных узлов состоит микропроцессор?

2. Из каких основных узлов состоит микроЭВМ?

3. Что такое карта памяти микроЭВМ?

4. Какие внутренние регистры микропроцессора являются программно-доступными?

5. Какие адреса памяти учебной микроЭВМ относятся к ОЗУ и ПЗУ?

6. Какие адреса памяти учебной микроЭВМ относятся к пространству пользователя?

7. Как записать числа в заданные ячейки памяти?

8. Как записать числа в программно-доступные регистры микропроцессора?

9. Как просмотреть содержимое программно-доступных регистров микропроцессора?

10. Как осуществить выполнение программы?

11. Как осуществить выполнение программы по шагам?

12. Как определить время выполнения команды?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: учебное пособие. Изд. 6-е, перераб. и дополн. – Ростов на Д.: Феникс, 2007. – 703 с.

2. Угрюмов Е. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ, 2001. – 528 с.

Лабораторная работа МПТ-2

“ЗАПИСЬ И ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОСТЫХ ПРОГРАММ”

1. Цель работы

Цель работы – исследование процесса выполнения отдельных команд и простых программ.

В микропроцессоре КР580ИК80А, который применяется в учебной микроЭВМ, используется система примерно из 250 команд. Все эти команды являются разновидностями 27 основных команд. Система команд приведена в инструкции по эксплуатации учебной микроЭВМ.

2. Задания для домашней подготовки

Ознакомиться со структурой команд МП КР580ИК80.

1. Изучить временные диаграммы процесса выполнения команд МП КР580ИК80.

2. Изучить методы программирования в машинных кодах МП КР580ИК80.

3. Подготовить программы, необходимые для выполнения лабораторной работы в соответствии с индивидуальным заданием.

Программа 1 инвертирования числа

1. Структурная схема программы 1 с использованием прямого способа адресации изображена на рис. 1.

Получить число N из адреса 1600+N

↓

Инвертировать число

↓

Записать результат по адресу 1600+N+1

↓

Прервать выполнение программы

Р и с. 1. Блок-схема программы 1 инвертирования числа

2. Структурная схема программы 2 с использованием косвенного способа адресации изображена на рис. 2.

Записать в H,L адрес 1600+N

↓

Получить число из М

↓

Инвертировать число

↓

Инкремент H,L

↓

Записать число в М

↓

Прерывание программы

Р и с. 2. Блок-схема программы 2 инвертирования числа

3. Разработайте программу 3 на основе программы 1 инвертирования числа, заменив команду инвертирования командами INRA, DCRA, ADDA, ANAA, ORA, CMPA, DAA.

Результаты выполнения программы 1 при различных командах занесите в табл. 1.

(1600+N)	Используемая команда	(1600+N+1)

Таблица 1

4. Разработайте программы:

а) увеличения на 3 числа, записанного по адресу 1600+N, и записи результата по адресу 1600 + N+1 (программа 4);

б) сложения чисел, записанных по вышеуказанным адресам, и записи результата по выбранному вами адресу (программа 5);

в) сравнения чисел, записанных по вышеуказанным адресам, и записи большего из них в регистр В (программа 6).

3. Задания к лабораторной работе

1. Ввести программу 1 в микроЭВМ. Записать по адресу 1100 + N число N. Исследовать процесс выполнения программы по циклам. Построить диаграммы изменения сигналов ЧТЗУ, ЗПЗУ по циклам при выполнении программы 1 и описать их. После выполнения программы проанализировать содержание внутренних регистров микропроцессора.

2. Ввести в микроЭВМ программу 2. Записать число N по адресу 1600 + N. Запустить программу. Определить результат выполнения программы.

3. Ввести в микроЭВМ программы 3, разработанные при домашней подготовке. Проверить результаты их выполнения, записанные в табл. 1.

4. Ввести в микроЭВМ программы 4, 5, 6, запустить их, проверить соответствие результатов результатам, полученным при домашней подготовке.

4. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

- текст программ, оформленный в соответствии с установленными требованиями;

- заполненную табл. 1;

- временные диаграммы выполнения программы 1.1 по циклам;

- результаты исследований работы программ 4, 5, 6.

Вопросы для самопроверки

1. За сколько машинных тактов и машинных циклов выполняется каждая команда в программах 1 и 2?

2. Каковы различия в способах адресации в командах программ 1 и 2?

3. При выполнении каких команд в разработанных программах модифицируются признаки (разряды) регистра F состояния микропроцессора?

4. С помощью какой команды содержимое аккумулятора пересылается в ячейку памяти с косвенной адресацией?

5. С помощью какой команды регистр В загружается данными, содержащимися во 2-ом байте команды?

6. С помощью какой команды обменивается содержимое регистровых пар HL, DE?

7. С помощью какой команды можно выделить конкретный бит слова, находящегося в аккумуляторе?

8. С помощью какой команды можно осуществить упаковку в однобайтовое слово двух полубайтовых слов?

9. С помощью какой команды можно сравнивать два числа (без их изменения)?

10. С помощью какой команды можно сравнивать два числа (возможно изменение)?

11. С помощью какой команды можно увеличить на 1 содержимое регистровой пары?

12. С помощью какой команды можно уменьшить на 1 содержимое регистра?

13. С помощью какой команды можно удвоить содержимое аккумулятора?

14. С помощью какой команды можно разделить на 2 содержимое аккумулятора?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: учебное пособие. Изд. 6-е, перераб. и дополн. – Ростов на Д.: Феникс, 2007. – 703 с.

2. Угрюмов Е. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ, 2001. – 528 с.

Лабораторная работа МПТ-3

“ВВОД-ВЫВОД, МАСКИРОВАНИЕ ДАННЫХ
И ОРГАНИЗАЦИЯ УСЛОВНЫХ ПЕРЕХОДОВ”

1. Цель работы

Цель работы – исследование методов подключения и организации обмена информацией с простейшими устройствами ввода-вывода, изучение маскирования данных и организации условных переходов в микроЭВМ.

В лабораторной микроЭВМ имеются порт ввода с адресом 02 и порт вывода с адресом 08.

2. Задания для домашней подготовки

1. Ознакомиться с командами ввода-вывода МП КР580ИК80, а также временными диаграммами их выполнения.

2. Изучить группу логических команд и команд условной передачи управления.

3. Изучить способы организации обмена информацией между микроЭВМ и внешними устройствами.

4. Рассмотреть схемы подключения устройств ввода-вывода при различных способах обмена.

5. Ознакомиться со схемой многорежимного буферного регистра КР580ИР82 и схемой программируемого параллельного интерфейса КР580ИК55.

6. Разработать программы, необходимые для выполнения лабораторной работы в соответствии с индивидуальным заданием:

6.1. Программа 1 ввода и вывода числа (блок-схема изображена на рис. 1).

6.2. Программа 2 маскирования данных (блок-схема изображена на рис. 2).

6.3. Программа 3 маскирования данных и условного перехода (блок-схема изображена на рис. 3).

6.4. Программа 4 маскирования данных и двух условных переходов (блок-схема изображена на рис. 4).

6.5. Программа 5 зажигания светодиодов порта вывода при условии N>10.

6.6. Программа 6 зажигания светодиодов порта вывода при условии 10<N<15.

6.7. Программа 7 зажигания светодиодов порта вывода при условии N=1111 1101В, 11110111В, 0010 0000В, 01111111В, 1110 1111В.

6.8. Программа 8 загрузки указателя верхушки стека (блок-схема изображена на рис. 5).

7. Ознакомиться со способами организации ввода-вывода по прерываниям. Разработать схему ввода однобайтного слова данных в МП КР580ИК80 через порт ввода с адресом 02 по запрос на прерывание.

7.1. Разработать программу 9 обслуживания прерывания (блок-схема программы изображена на рис. 6).

7.2. Разработать программу 10 обслуживания прерывания (блок-схема программы изображена на рис. 7).

Р и с. 7. Блок-схема программы 10 обслуживания прерывания

3. Задания к лабораторной работе

1. Исследовать программу 1.

Ввести в микроЭВМ программу 6.1.

Запустить программу, убедиться, что при выполнении данные с входного устройства постоянно переписываются в выходное устройство (информация отображается светодиодами).

2. Исследовать программу 2.

Ввести в микроЭВМ программу 2.

Запустить программу, исследовать результат ее выполнения по числу, записанному в выходное устройство. Исследовать результат выполнения программы при использовании в ней команд ANA A, XRA A, ORA А.

3. Исследовать программу 3.

Запустить программу, убедиться, что при ее выполнении микроЭВМ реагирует лишь на числа во входном устройстве, содержащие 1 во 2-м разряде. По окончании выполнения программы определить разряд (флаг Z) в регистре F.

4. Исследовать программу 4.

Ввести в микроЭВМ программу 6.4.

Запустить программу, убедиться, что светодиоды выходного порта зажигаются только при нулевом значении второго разряда числа во входном устройстве, после чего светодиоды можно погасить установкой единичного значения шестого разряда этого числа.

5. Исследовать аналогичным образом программы 5, 6, 7.

6. Исследовать программу 8 загрузки указателя верхушки стека. Записать программу в память, в качестве адреса верхушки стека выбрать любой адрес в области 1300Н... 1370Н. Выполнить программу в режиме ТАКТ. Определить временную диаграмму выполнения команд по циклам.

7. Исследовать программу 9.

Записать программу обслуживания прерывания по одному из адресов, выделенных в памяти микроЭВМ (13ВОН, 13В4Н, 13ВСН, 13В8Н, 13СОН, 13С4Н), соответствующих векторам 1...6. Записать какую-либо основную программу обработки данных, работающую в цикле, например, циклического инкремента-декремента содержимого аккумулятора.

Запустить основную программу.

Нажатием на клавишу “ТПР” вызвать программу обслуживания прерывания. Убедиться в выполнении программы 9 (слово из входного устройства пересылается в выходное устройство).

8. Исследовать программу 10.

Записать программу по одному из вышеуказанных адресов, поскольку программа не уместится в выделенный массив из 8 ячеек памяти, расположить основную ее часть в любой другой области ОЗУ, доступной пользователю (адреса 1000...137F).

Записать в память, разработанную в п. 7, основную программу обработки данных. Запустить основную программу, нажатием на клавиши “ТПР” вызвать программу обслуживания. Убедиться, что при нулевом значении 2-го разряда слова во входном устройстве программа 7.2 пересылает это слово в выходное устройство, а при единичном значении этого разряда программа вызывает зажигание всех светодиодов порта вывода.

4. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

- схему подключения внешних устройств с использованием схемы параллельного интерфейса КР580ВВ55 к микроЭВМ;

- временные диаграммы процесса выполнения микроЭВМ команд ввода-вывода;

- временные диаграммы обслуживания запроса на прерывание;

- листинг разработанных программ с результатами их исследований;

- схему подключения к микроЭВМ внешнего устройства, обслуживаемого по запросу на прерывание.

Вопросы для самопроверки

1. Что означает “изолированное” адресное пространство портов ввода-вывода?

2. За сколько машинных циклов и машинных тактов выполняются команды IN, OUT?

3. По какому условию выполняются команды JZ, CZ, RZ?

4. По какому условию выполняются команды JNC, CMC, RNC?

5. По какому условию выполняются команды JP, CP, RP?

6. В чем заключается организация ввода-вывода в режиме программного опроса?

7. В чем заключается организация ввода-вывода в режиме программного опроса по запросу на прерывание?

8. В чем заключается организация ввода-вывода при обслуживании векторного прерывания?

9. В чем заключается организация ввода-вывода с использованием системы приоритетных прерываний?

10. Каковы основные действия, выполняемые микропроцессором при поступлении запроса на прерывание?

11. По каким адресам записываются программы обслуживания прерывания в учебной микроЭВМ?

Лабораторная работа МПТ-4

“РАБОТА С ПОДПРОГРАММАМИ И СТЕКОМ”

1. Цель работы

Цель работы – исследование особенностей записи и обращения к подпрограммам, изучение способов использования стека.

В учебной микроЭВМ программа-монитор загружает в регистр-указатель стека начальное значение адреса верхушки стека – 13FF. Часть стека используется при работе монитора, так что реальный адрес верхушки стека равен 13F7.

При работе со стеком и обработке прерываний следует иметь в виду, что если стек занимает более 47₁₆ ячеек, он может наложиться на программу обработки прерываний, начальный адрес которой 13С4Н.

2. Задания для домашней подготовки

Ознакомиться с организацией обращения к подпрограммам и структурой используемых при этом команд в МПК580ИК80.

Изучить временные диаграммы процесса выполнения команд CALL, RET.

Разработать программы, необходимые для выполнения лабораторной работы в соответствии с индивидуальным заданием.

Дата добавления: 2015-07-21