Реферат: Исследование структуры машинного цикла микропроцессора Intel8080 - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Исследование структуры машинного цикла микропроцессора Intel8080

Банк рефератов / Информатика, информационные технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 244 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Лабораторная работа 2 Исследование структуры машинного цикла микропроцессора I n tel 8080 Цель работы : исследование выполнения отдельных команд и простых программ; исследование процесса выполнения команд по м а шинным циклам, запись программ в машинных кодах и на языке а с семблер. Используемое оборудование : учебный микропроцессорный ко м плект (УМК), дополнительная макетная плата (плата ТЭЗ М1 из ко м плекта УМК), цифровой осциллограф. 1. Краткие сведения из теории. Микропроцессор Intel8080 представляет собой однокрис таль ный 8-разрядный микропроцессор. Структурная схема микропро цес сора представлена на рис. 1. Микропроцессор имеет раздельные 8-разрядную шину данных и 16-разрядную шину адреса, которая обеспечивает а д ресное пространство памяти 64К байт и раздельные адресные простра н ства ввода и вывода по 256 байт. Микропроцессор состоит из устройства управления (УУ), блока регистров общего назначения (РОН),арифметико-логического устрой ства (АЛУ), схемы управления обменом (СУО), буферных схем данных и адреса (БУ и БД). Блоки микропроцессора объединены через 8-разрядную внутреннюю шину данных. УУ выполняет функции выборки команды, ее декодирования и выполнения, прием и выдачу управляющих сигналов для составных частей микропроцессора и системы. Из системы УУ получает сигналы: C1 и С2 – две не перекрывающиеся (т.е. не совпадающие во времени) периодические последовательности импульсов синхрониза ции; INT – сигнал требования прерывания; HLD – сигнал требования прямого доступа в память; RESET – сигнал сброса (установка микропроцессора в исходное состо я ние); RDY – сигнал готовности от составных частей МП системы. УУ выдает в систему сигналы: INTE – разрешение прерывания; HLDA – разрешение прямого доступа в память; WAIT – ожидание (микропроцессор находится в состоянии ожи дания); SYN – сигнал начала машинного цикла (выдается в начале каж до го цикла). Рис. 1 . Функциональная схема микропроцессора Intel8080 Выполняемая команда хранится в специальном регистре, который называется регистром команд (РК). Арифметико-логическое устройство совместно с аккумулятором (А) и регистром признаков (F) выполняет арифметические и логичес кие операции с двоичными числами (они носят название операндов). В а к кумуляторе хранится один из операндов перед выполнением операции и результат после выполнения операции. В регистр признаков помещаю т ся признаки событий, происходящих при выпол не нии операций (напр и мер, перенос из старшего значащего разряда, нулевой результат опер а ции, отрицательный результат и т.д.). Блок РОН включает 6 8-разрядных регистров (B,C,D,E,H,L), кот о рые могут использоваться попарно как 3 16-разрядных (BC, DE,HL), 16-разрядный регистр-счетчик команд (IP) и 16-разрядный регистр – указатель стека (SP). Схема управления обменом выдает сигналы, синхрон и зирующие обмен данными между микропроцес сором и МП системой. Сигнал WR сопровождает данные, выводимые из МП, а сигнал DBIN – синхронизирует прием информации. Этих сигналов явно недостаточно для управления всей системой, поэтому в начале каждого машинного цикла по шине данных передается служебная информация о типе опер а ции, которая будет выполнена в текущем цикле. Эта информация с о провождается сигналом SYN, принимается специальной дополнител ь ной схемой (она называется системный контроллер), которая, используя эту информацию, формирует все необходимые сигналы шины управл е ния: MRDC - чтение данных из памяти, MWTC - запись данных в память, IORC - чтение данных из порта ввода, IOWC - запись данных в порт вывода. Буферные схемы БА и БД обеспечивают необходимую нагру зоч ную способность шин адреса и данных, а также возможность отключ е ния шин от внешней, по отношению к МП, системы (путем перевода выходов в третье состояние). Микропроцессор имеет фиксированный набор из 244 команд. В ы полнение команд происходит по машинным циклам. Каждый цикл – это выполнение элементарной операции по управлению шинами МП сист е мы. Время выполнения команды определяется процессом получения, декодирования и выполнения команды. В зависимости от вида команды время ее выполнения может составлять 1-5 машинных циклов. Маши н ный цикл состоит из 3-5 машинных тактов. Такт – это один период синхронизирующих импульсов. При типовой частоте импульсов синхрон и зации, равной 2 МГц, длительность одного такта равна 500 нс. Для КР580ВМ80А имеется 10 различных типов машинных ци к лов: выборка кода команды (цикл М1), чтение данных из памяти, запись данных в память, чтение данных из стека, запись данных в стек, ввод данных из внешнего устройства, запись данных во внешнее устройство, цикл обслуживания прерываний, останов, обслуживание прерывания в режиме останова. Первым машинным циклом при выполнении любой команды является цикл М1. Тип выполняемого цикла, как указывалось выше, определяется информацией, выдавае мой на шину данных в нач а ле каждого цикла. Соответствие типа цикла и сигналов в каждом разр я де шины данных приведено в таблицах 2 и 3 книги УМК.ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ДОКУМЕНТА ЦИЯ.(лист 11). На шине УМК (плата ТЭЗ М1) разряду D0 соответствует сигнал ST0, разряду D1 – ST1 и т.д. В каждом машинном цикле МП проверяет состояние сигнала «Г о тов»(RDY) на своем входе. При нулевом сигнале на этом входе работа МП приостанавливается. В УМК это используется для выполнения пр о граммы в пошаговом режиме. Одно нажатие кнопки «ШГ» приводит к выполнению одной команды или одного машинного цикла программы. 2. Исследование выполнения команд по машинным циклам 2.1. Присоединить к УМК дополнительную плату ТЭЗ М1. Общий провод платы М1 соединить с входом заземления, а контакт ST5 – с входом внешнего запуска осциллографа. Переключить осциллограф в режим внешней синхронизации. Пригласить препода вателя для прове р ки схемы. ВНИМАНИЕ! НЕЛЬЗЯ ВКЛЮЧАТЬ СОЕДИНЕННУЮ СХЕМУ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ. ЭТО МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К ВЫХОДУ ИЗ СТРОЯ УМК. 2.2. Включить УМК и осциллограф. Поставить переключатели разверток по X – 1 В/дел, по Y – 1 мкс/дел. Добиться появления на э к ране линии развертки. 2.3.1. С адреса 0800Н ввести в УМК последовательность шест надцатеричных чисел 3А 00 09 С3 00 08. Эта последователь ность пре д ставляет собой две команды. Первая (3А 00 09) – команда извле че ния числа из памяти и передача его в аккумулятор микропроцес сора. Число 3А – код команды, 00 09 – адрес в памяти пересылаемого числа (этот адрес равен 0900Н – в МП действует соглашение, что для двухбайтовых чисел младший байт расположен по меньшему адресу, старший – по большему). Вторая команда (С3 00 08) передает управ ле ние по адресу 0800Н, т.е. приведенная программа – это бесконечное выполнение к о манды 3А 00 09. 2.3.2. Переключить УМК в пошаговый режим работы (кнопки РБ/ШГ и КМ/ЦК нажаты). Запустить программу, подав команду СТ 0800 ВП. Она остановится на первом шаге, причем на индикаторах б у дет высвечиваться информация. Нажимая кнопку ШАГ, несколько раз выполним программу, информацию занесем в таблицу 1. Табл ица 1. Шаг Адрес Данные Состояние Тип цикла Комментарий 1 0000100000000000 00111010 10100010 М1 Загрузка команды 2 0000100000000001 00000000 10000010 чтение Чтение мл. ба й та адреса 3 0000100000000010 00001001 10000010 чтение Чтение ст. ба й та адреса 4 0000100100000000 10111111 10000010 чтение Чтение из п а мяти по адресу 0900H 5 0000100000000011 11000011 10100010 М1 Загрузка кома н ды 6 0000100000000100 00000000 10000010 чтение Чтение мл. ба й та адреса 7 0000100000000101 00001000 10000010 чтение Чтение ст. ба й та адреса 8 0000100000000000 00111010 10100010 М1 Повтор шага 1 Примечание. На шаге 4 информация на индикаторах Данные может отличаться от приведенной в таблице. Из анализа таблицы 1 видим, что команда 3А 00 09 выполняется за 4 цикла (цикл М1 и 3 цикла чтения памяти). В первом цикле прои с ходит загрузка кода команды 3А (находится в памяти по адресу 0800Н) в РК микропроцессора. Во втором цикле читается младший байт адреса 00 (в памяти по адресу 0801Н). В третьем цикле читается старший байт адреса 09 (в памяти по адресу 0802Н). В четвертом цикле число, нах о дящееся по адресу 0900 (в нашем случае оно равно 0BFH), считывается в аккумулятор микропроцессора. 2.3.3. Снять временную диаграмму выполнения команды 3А0009. 2.3.3.1. Переключить УМК в непрерывный режим работы (отжать кнопки КМ/ЦК и РБ/ШГ). 2.3.3.2. Снять и зарисовать временные диаграммы сигналов на контактах ST5, F2, IORC, IOWC, MRDC, MWTC, A0, A1, A8, D0. Все сиг на лы по времени на осциллографе привязаны к началу цикла М1 и должны быть зарисованы в одном временном масштабе. Сигнал F2 со в падает с сигналом синхронизации С2, и его период равен одному такту. Пример временной диаграммы приведен на рис.2. 2.3.3.3. Проанализируем нашу временную диаграмму. Она пок а зывает, что команда выполняется за 13 периодов сигнала F2, т.е. за 13 тактов, причем цикл М1 выполняется за 4 такта, а циклы чтения за 3. Из сигналов синхронизации обмена информацией активным (активный уровень этих сигналов – низкий) бывает только сигнал MRDC (сопр о вождение чтения из памяти), что и следовало ожидать. Активным уро в нем сигналов на шине адреса является низкий уровень, а на шине да н ных - высокий. 2.3.4. Записать в УМК с адреса 0800Н 22 00 09 С3 00 08. Выпол нить программу в пошаговом режиме и результат занести в таблицу, аналогичную таблице 1. Снять временную диаграмму выполнения к о манды 22 00 09. Ответить на вопросы: 1. За сколько машинных циклов выполняется команда? За сколько тактов? 2. Какие циклы используются при выполнении команды? 3. Какие сигналы синхронизации обмена информацией бывают а к тивны при выполнении команды? 4. Какие действия, по-вашему, выполняет команда? Рис.2. Пример временной диаграммы 3. Выполнение простейших программ. Рассмотрим программу, извлекающую число из адреса памяти 0900, инвертирующую его и записывающую в адрес 0901. Для удобства программистов двоичные числа, которые являются командами, при написании программ заменяются буквенно-цифровыми кодами (мнемокодами), где буквенный код указывает, какую операцию нужно выпо л нить, а цифры являются операндами команды. Мнемокод отражает суть производимого командой действия и является сокращением от соотве т ствующих английских слов, например, MOV – Move (двигать), передача данных между регист рами или регистрами и памятью микропроцессора. Программа 1 (в мнемокодах) Мнемокод Комментарий LDA 0900 ;Прочитать число из памяти по ; адресу 0900H CMA ;Инвертировать число STA 0901 ;Записать результат по адресу 0901 HLT ;Останов При записи программ все числа представляются в шестнадцате рич ной системе счисления. Для записи программ в ОЗУ микро-ЭВМ н е обходимо перевести мнемокоды команд в машинные коды. Команды в программе могут быть одно-, двух- или трехбайтовые и должны в памяти занимать соответственно одну, две или три ячейки. Программа 1 ( размещение по адресам памяти) Адрес Число Комментарий 0800 3 А ; код команды 0801 00 ; младший байт адреса 0802 09 ; старший байт адреса 0803 2F ; код команды СМА 0804 32 ; код команды STA 0805 01 ; младший байт адреса 0806 09 ; старший байт адреса 0807 76 ; код команды HLT Предварительную запись программ удобно проводить в более компактной форме. В программе указывается начальный адрес каждой команды и при этом понимается, что, в зависимости от длины, команды в памяти будут занимать от одной до трех последовательных ячеек. При такой записи в левом столбце указываются лишь адреса команд в пр о грамме. Это позволяет сократить объем при описании программ и сд е лать более простым их анализ. Программа 1 (общий вид записи) Адрес Машинный код Мнемокод Комментарий 0800 3А 00 09 LDA 0900 ; читата ть число из памяти ;по адресу 0900 H 0803 2F CMA ; инвертировать число 0804 32 01 09 STA 0901 ; записать число в память ; по адресу 0901 H 0807 76 HLT ; останов Порядок выполнения: 1. Ввести в УМК программу 1. 2. Записать по адресу 0900 исследуемое число. 3. Осуществить пуск программы. Последовательно нажать клав и ши «СБ», «СТ», ввести адрес 0800 и нажать клавишу «ВП». Выждать 1-2с и нажать клавишу «ПР», при этом на адресном дисплее отобразится адрес ячейки, следующий за командой HLT. 4. Проверить результат выполнения программы путем считывания числа из ячейки 0901. 5. Исследовать процесс выполнения программы по командам. Клавишу «РБ/ШГ» установить в нажатое положение. Осущес т вить пуск программы и, последовательно нажимая клавишу «ШГ», в ы полнить программу по командам. После выполнения каждой команды проанализировать показания индикаторов ША, ШД и регистров состо я ния. 6. Исследовать процесс выполнения команд в программе 1 по м а шинным циклам. Обратить внимание на последовательность передачи и преобразования информации в микро-ЭВМ при выполнении каждой команды. Программа 2 Адрес Машинный код Мнемокод Комментарий 0800 21 00 09 LXI H, 0900 ;записать в регистры H,L ;число 0900 H 0803 7Е MOV A,M ;получить число из памяти , ; по адресу, указанно му в ;регистровой паре H,L 0804 2F CMA ;инвертировать число в ;аккумуляторе 0805 2З INX H ;увеличить на 1 число в ;регистрах H,L 0806 77 MOV M,A ;записать число из аккуму- ;лятора по адресу, указан- ;ному в регистрах H, L 0807 76 HLT ; останов Порядок выполнения: 1. Ввести в УМК программу 2. 2. Записать по адресу 0900 исследуемое число. 3. Осуществить пуск программы с адреса 0800. Проверить резул ь тат выполнения программы по числу, записанному по адресу 0901. 4. Исследовать процесс выполнения команды MOV A,M по м а шинным циклам. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА. 1. Цель работы. 2. Таблицы пошагового выполнения программ. 3. Временные диаграммы выполнения команд. 4. Ассемблерные записи 2-х программ с комментариями. 5. Ответы на вопросы. 6. Выводы.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Самый страшный зверь - жена, сидящая на диете в критические дни и бросающая курить.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по информатике и информационным технологиям "Исследование структуры машинного цикла микропроцессора Intel8080", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru