Методические указания по выполнению лабораторных работ по междисциплинарному курсу мдк02. 01

Скачать 2.05 Mb.

Название	Методические указания по выполнению лабораторных работ по междисциплинарному курсу мдк02. 01
страница	4/12
Тип	Методические указания

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические указания

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

Программа №2.1

lxi hi,0010 записать адрес 0010 в паре HL

mov a,m передать данные в аккумулятор

cma инвертировать содержимое аккумулятора

lnx hl инвертировать содержимое HL

mov m,a передать содержимое регистра А в ячейку памяти

hit прервать выполнение программы
Программа №2.2

lda 0010 передать данные из ячейки 0010 в аккумулятор и

mov d,a в регистр D

lhtd 0011 данные из ячейки 0011 передать в регистр HL

sub l вычесть содержимое регистра L из содержимого А

jnc cnt если есть заем, идти на CNT

mov b,l передать содержимое L в регистр В

jmp done перейти на конец программы

cnt:mov b,d передать содержимое D в регистр B

done:hlt остановить выполнение программы

Программа №2.3

lxi hl,0010 записать адрес 0010 в регистр HL

lxi bc,0011 записать адрес 0011 в регистр ВС

ldax bc передать данные из ячейки по адресу ВС в аккумулятор

add m сложить содержимое аккумулятора и ячейки 0010

inx bc увеличить содержимое ВС на 1

stax bc передать содержимое аккумулятора в ячейку ВС

hlt завершить выполнение

Программа №2.4

start:lxi hl,0010 записать адрес 0010 в регистр HL

lxi bc,0011 записать адрес 0011 в регистр ВС

ldax bc передать данные из ячейки ВС в аккумулятор

xra m проверка числа

iz start если 0, то идти на начало

mov b,a записать в регистр В значение аккумулятора

hlt завершить выполнение

Программа №2.5

lxi hl,0000 загрузить адрес в регистр HL

lxi de,0010 загрузить адрес в регистр DE

mvl b,10 записать в регистр число 10

cnt:mov a,m передать данные из ячейки HL в аккумулятор

stax de передать число из аккумулятора в ячейку DE

inx hl инкрементировать HL

inx de инкрементировать DE

dcr b деинкрементировать B

jnz cnt если b≠, идти на CNT

hlt завершить выполнение

Программа №2.6

lxi hl,0010 записать в регистр HL адрес 0010

mov a,m передать данные в аккумулятор из ячейки HL

cma инвертировать число в аккумуляторе

mov d,a передать содержимое аккумулятора в регистр D

hlt останов программы
Методика анализа результатов, полученных в ходе лабораторной работы

Программный раздел содержит наборы программ для исследования на языке ассемблера для микропроцессоров 8080.Каждой программе предпосланы введение и комментарии; за каждой программой следует по крайней мере один пример ее использования. При исследовании программ была получена следующая информация: назначение программы, процедуру ее выполнения, используемые регистры, размер памяти, необходимый для программы и ее данных, а также специальные случаи, входные и выходные условия.

Во всех программах был использован следующий метод передачи параметров:

Первый 8-разрядный параметр передается в аккумуляторе, второй 8-разрядный параметр- регистре В, а третий- в регистре С.

Первый 16-разрядный параметр передается в регистрах Н и L, при этом старший байт- в регистре Н. Второй 16-разрядный параметр передается в регистрах D и Е со старшим байтом в D.

Большее число параметров передается прямо или косвенно. Вход в программу осуществляется с помощью .

Для большинства коротких программ было определена процедура выполнения отдельных команд.

Порядок выполнения отчета по лабораторной работе:

Цель и наименование работы:
Перечень команд передачи данных;
Исследуемые программы с комментариями:
Заполненные таблицы результатов исследования программ:
Графическое представление выполнения команд
Ответы на контрольные вопросы:
Анализа результатов, полученных в ходе лабораторной работы

Образец отчета по лабораторной работе:
Лабораторная работа № 3.

Запись и выполнение простых программ
Учебные цели: исследование выполнения отдельных команд и простых программ микропроцессором; использование различных методов адресации в программах; запись программ.

Учебные задачи:

1. Исследование выполнения отдельных команд и простых программ микропроцессором; использование различных методов адресации в программах; запись программ.

2. Закрепление полученных теоретических знания по программированию микропроцессорных систем.

3. Практически рассмотреть состояние различных узлов и устройств микропроцессора, а также компонентов микропроцессорной системы, используя программное моделирование.
Оборудование: ПК IBM/PC или совместимый с программным эмулятором КР580.
Порядок выполнения работы.

Задание №1.
Программа 2.1.
LXI HL,0010 // записать число (адрес) 0010h в регистровую пару HL.

MOV A,M // считать из ячейки памяти 0010h данные в A.

CMA // инвертировать содержимое A.

INX HL // инкрементировать HL – следующий адрес 0011h.

MOV M,A // записать A в ячейку 0011h.

HLT // Останов.
1.2. По адресу 0010h находится число 50h. (00h)

1.3. После выполнения программы в ячейке по адресу 0011h – число AFh. (FFh)

Таблица 1

Содержимое регистров после выполнения каждой команды программы 1.1
Регистры МП	Шаг программы (команда, после которой анализируется содержимое регистров)
Регистры МП	0 шаг (начало)	1шаг LXI H	2 шаг MOV A,M	3шаг CMA	4 шаг INX HL	5 шаг MOV M,A	6 шаг HLT
A	00	00	50h	AFh	AFh	AFh	AFh
FL	-	-	-	S,P	-	-	-
H	00	00	00	00	00	00	00
L	00	10	10	10	11	11	11
M1=0010	50h	50h	50h	50h	50h	50h	50h
M2=0011	00	00	00	00	00	AFh	AFh

Задание №2.
Программа 2.2. – нахождение максимального числа.

2.1. В ячейках памяти помещены числа: в 0010h – 10h, а в 0011h – 01h.

2.2. После выполнения программы в регистре B число 10h.
Задание №3.

Программа2.3. – сложение двух чисел.

Слагаемые находятся в ячейках памяти 0010h и 0011, и имеют значение 15h и 01h соответственно. Результат находится в ячейке 0012h и после выполнения программы имеет числовое значение 16h.

Таблица 2

№	Команда	A	FL	HL	М1/данные	М2/данные	М3/данные	ВС
1	lxi hl 0010	0	-	0010	15h	00	00	0000
2	lxi bc, 0011	0	-	0010	15h	01h	00	0011
3	ldax bc	01h	-	0010	15h	01h	00	0011
4	add m	16h	-	0010	15h	01h	00	0011
5	inx bc	16h	-	0010	15h	01h	00	0012
6	stax bc	16h	-	0010	15h	01h	16h	0012
7	hlt	16h	-	0010	15h	01h	10h	0012

Задание №4.

Программа 2.4. – программа проверки равенства двух чисел.

Сравниваемые числа находятся в ячейках памяти по адресам 0010h и 0011h.

Если они равны 10h и 10h соответственно, то программа зацикливается, если же в ячейках находятся неравные числа 10h и 1h, то программа проходит одну итерацию и в регистре B появляется число 11h.
Задание №5.

Программа 2.5. – программа копирования массивов данных.

В результате выполнения программы были копированы 10 байтов начиная с нуля в ячейки начиная с адреса 0010h.
Задание №6.
LDA 0010h

MOV B,A

LDA 0011h

MOV C,A

LDA 0012h

MOV D,A

LDA 0013h

MOV E,A

HLT
Программа 3.6. 0010h – 00h, D – FFh.
Ответы на контрольные вопросы:

1.

2.

3.

4.

Анализ результатов, полученных в ходе лабораторной работы:
Программный раздел содержит наборы программ для исследования на языке ассемблера для микропроцессоров 8080.Каждой программе предпосланы введение и комментарии; за каждой программой следует по крайней мере один пример ее использования. При исследовании программ была получена следующая информация: назначение программы, процедуру ее выполнения, используемые регистры, размер памяти, необходимый для программы и ее данных, а также специальные случаи, входные и выходные условия.

Разработанные программы позволили использовать, исследовать и анализировать команды с различными способами адресации. Используя различные способы адресации можно получить более эффективное исполнение программы.
РАЗДЕЛ 1

Тема 1.6 Программное обеспечение микропроцессорных систем
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

Исследование программ ввода вывода
Учебные цели: Исследование методов подключения и организации обмена информацией с простейшими устройствами ввода – вывода.
Учебные задачи:
2. Закрепление полученных теоретических знания по программированию микропроцессорных систем.

3. Практически рассмотреть состояние различных узлов и устройств микропроцессора, а также компонентов микропроцессорной системы, используя программное моделирование.
Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:
Студент должен:

уметь:

- выполнять требования технического задания по программированию микропроцессорных систем;

- составлять программы на языке Ассемблера микропроцессорных систем;

- создавать и отлаживать программы реального времени средствами программной эмуляции и на аппаратных макетах;

- производить тестирование и отладку микропроцессорных систем.
знать

- программное обеспечение микропроцессорных систем;

- базовую функциональную схему микропроцессорной системы;

- методы тестирования и способы отладки микропроцессорных систем;

- состояние производства и использования микропроцессорных систем;

- особенности программирования микропроцессорных систем реального времени;

- методы микропроцессорной реализации типовых функций управления.
Задачи лабораторной работы:

Используя программу эмулятора микропроцессорной системы исследовать систему команд микропроцессора КР580ВМ80 и программы типовых функций управления;

Для ввода данных используется порт с адресом 80, а для вывода – с адресом 90;
Практическое использование нового программного продукта.

Обеспеченность занятия:
Учебно-методическая литература:

- Костров Б.В., Ручкин В.Н. Микропроцессорные системы и контроллеры. Учебное пособие. М.,ДЕСС, 2007г,319 с.

- Майоров В.Г., Гаврилов А.И. Практический курс программирования микропроцессорных систем. – М.: Машиностроение, 1999 г.

- Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005

- Палагута К.А. Микропроцессоры INTEL 8080, 8085 (КР580ВМ80А, КР1821ВМ85А) и их программирование/ К.А. Палагута. – М.:МГИУ, 2007. – 104 с.

- Программирование микропроцессорных систем: Учеб. пособие для вузов /Под ред. В.Ф.Шаньгина. – М.: Академия., 2009. – 303 с.
Справочная литература

- Конспект лекций «Микропроцессорные системы». Составитель Кузнецов Е.Г. Изд, ГБОУ СПО ЖГК, 2013 г.;

- Система команд микропроцессора КР580ВМ80.
Технические средства обучения:

- Персональный компьютер;

- Принтер.

Программное обеспечение:

- Операционная система Windows;

- Программа - эмулятор микропроцессорной системы SHELLКР580.

Лабораторное оборудование:

- Персональный компьютер;

- Принтер.

Рабочая тетрадь в клетку
Ручка.
Карандаш простой.
Чертежные принадлежности: линейка

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы

К командам ввода – вывода КР580ВМ80 относится команды IN и OUT . При выполнении команды IN микро – ЭВМ считывает число из входного устройства с адресом микро – ЭВМ записывает число из аккумулятора в выходное устройство с адресом . Так как адрес устройства указывается в одном байте, то с помощью этих команд микро – ЭВМ может обмениваться информацией не более чем 256 внешними устройствами.

В качестве простейших устройств ввода – вывода могут использоваться восьми разрядные регистры.
Вопросы для закрепления теоретического материала к лабораторной работе:

С какими регистрами микропроцессора могут оперировать команды IN, OUT?
Почему после выполнения команды ввода данных нельзя использовать команду условного перехода?
С помощью каких машинных циклов выполняется команда IN?
С помощью каких машинных циклов выполняется команда OUT?
Сколько состояний требуется для выполнения команд IN и OUT.
Какие действия выполняет микропроцессор в каждом такте при выполнении команд IN и OUT?

Задания для лабораторного занятия:
Задание №1:

Изучить способы организации обмена информацией между микро – ЭВМ и ВУ;
Исследовать программу П3.1

Задание №2:

Выполнить программу П3.1 в пошаговом режиме. Информация после выполнения каждого шага отображается на экране. Заполнить таблицу 1
Изобразить временные диаграммы команды IN 80.. Пояснить, какими действиями выполняется МП в каждом машинном цикле.

Задание №3:

1.Разработать программу поочередного включения 1-3-5-7 разрядов светодиодов входного устройства. Информация должна поступать из регистра С.
Листинги программ находятся в тексте описания лабораторной работы.
Внимание: Количество выполняемых заданий назначает преподаватель
Инструкции по выполнению работы
Задание №1:

Изучить способы организации обмена информацией между микро – ЭВМ и ВУ.
Ввести в микро – ЭВМ программу П3.1. Осуществить её пуск.
Убедиться, что при выполнении программы микро – ЭВМ постоянно переписывает данные с входного регистра на выходное. Для этого с помощь клавиш 1…8 измените значение входного устройства.

После запуска приведенной выше программы микропроцессор циклически читает содержимое входного устройства и выводит его в выходное устройство, т.е. любое изменение переключателей входного устройства будет индицироваться состоянием светодиодов выходного устройства. Таким образом, при выполнении этой программы две линейки светодиодов (входного и выходного устройства) будут иметь одинаковое количество светящихся и погашенных светодиодов.

Задание №2:

Выполнить программу в пошаговом режиме. Информация после выполнения каждого шага отображается на экране.
Изобразить временные диаграммы IN 80, OUT 90. Пояснить, какими действиями выполняется МП в каждом машинном цикле.

Задание №3:

Разработать программу поочередного включения 1-3-5-7 разрядов светодиодов входного устройства. Информация должна поступать из регистра С.
Произвести ввод и отладку программы.

Порядок выполнения отчета по лабораторной работе

Наименование и цель работы
Программа П3.1
Временные диаграммы команд IN 80
Разработать программу включения светодиодов.
Ответы на контрольные вопросы
Вывод поясняющий принцип программного ввода – вывода информации.

Программа П3.1

start:in 80 считать число из порта 80 в аккумулятор

out 90 записать значение аккумулятора в порт 90

jmp start идти на start
Методика анализа результатов, полученных в ходе лабораторной работы
Программный раздел содержит наборы программ ввода-вывода информации для исследования на языке ассемблера для микропроцессоров 8080.Каждой программе предпосланы введение и комментарии; за каждой программой следует по крайней мере один пример ее использования. При исследовании программ была получена следующая информация: назначение программы, процедуру ее выполнения, используемые регистры, размер памяти, необходимый для программы и ее данных, входные и выходные условия.

В качестве устройства управления использовался восьмиразрядный порт

Во всех программах был использован следующий метод передачи параметров:

Первый 8-разрядный параметр передается в аккумуляторе, второй 8-разрядный параметр- регистре В, а третий- в регистре С.

Первый 16-разрядный параметр передается в регистрах Н и L, при этом старший байт- в регистре Н. Второй 16-разрядный параметр передается в регистрах D и Е со старшим байтом в D.

Большее число параметров передается прямо или косвенно. Вход в программу осуществляется с помощью .

Для большинства коротких программ было определена процедура выполнения отдельных команд.
Порядок выполнения отчета по лабораторной работе:

Цель и наименование работы:
Перечень команд передачи данных;
Исследуемые программы с комментариями:
Заполненные таблицы результатов исследования программ:
Графическое представление выполнения команд
Ответы на контрольные вопросы:
Анализа результатов, полученных в ходе лабораторной работы

Образец отчета по лабораторной работе:
Лабораторная работа № 4.

Исследование программ ввода вывода

Учебные цели: Исследование методов подключения и организации обмена информацией с простейшими устройствами ввода – вывода.
Учебные задачи:
2. Закрепление полученных теоретических знания по программированию операций ввода-вывода микропроцессорных систем.

3. Практически рассмотреть состояние различных узлов и устройств микропроцессора, а также компонентов микропроцессорной системы, используя программное моделирование.
Задание №1.
Программа 3.1. – создание моста между портами 80 и 90 (копирование данных из 80-го порта в 90-й).
START: IN 80 // копирование данных из порта 90 в аккумулятор.

OUT 90 // копирование данных из аккумулятора в порт 80.

JMP START // безусловный переход по метке (в начало программы).

HLT // Останов (хотя он в принципе лишний и его можно не использовать).

Поступившие в порт данные:	49	10	80
Данные в аккумуляторе:	49	10	80
После выполнения одной итерации:	49	10	80

Задание №2.

Выполнить программу П3.1 в пошаговом режиме. Информация после выполнения каждого шага отображается на экране. Заполнить таблицу 1
Изобразить временные диаграммы команды IN 80.. Пояснить, какими действиями выполняется МП в каждом машинном цикле.

Таблица 1

Содержимое регистров после выполнения каждой команды программы 3.1
Регистры МП	Шаг программы (команда, после которой анализируется содержимое регистров)
Регистры МП	0 шаг (начало)	1шаг IN 80	2 шаг OUT 90	3шаг JMP START	4 шаг HLT
A	00	49h	49h	49h	-
FL	-	-	-	-	-
Порт 80	00	49h	49h	49h	-
Порт 90	00	00	49h	49h	-

Пример выполнения команды ввода IN.

Команда имеет 2 слова, выполняется за 3 машинных цикла.

Цикл команды IN
М1				М2			М3
Т1	Т2	Т3	Т4	Т1	Т2	Т3	Т1	Т2	Т3

В цикле М1 происходит считывание кода команды.

В такте Т1 счетчик адреса (команд) выдаёт на шину адреса код ячейки памяти, содержащей первое слово команды.
В такте Т2 анализируется сигнал готовности внешнего устройства. Если устройство не готово, то процессор переходит в режим ожидания.
В такте Т3 происходит запись данных в регистр кода команды (РК).
В такте Т4 дешифратор расшифровывает код команды и определяет последовательность её исполнения.

В цикле М2 происходит считывание адреса внешнего устройства из второго слова команды.
В такте Т1 адрес следующего слова подаётся на шину адреса.
В такте Т2 и Т3 содержимое второго слова записывается в регистр адреса.

В цикле М3 записывается информация из внешнего устройства.
В такте Т1 на шине адреса выставляется код внешнего устройства из регистра адреса.
В такте Т2 анализируется сигнал готовности внешнего устройства. Если устройство не готово, то процессор переходит в режим ожидания.

В такте Т3 происходит запись из шины данных в аккумулятор.
Задание №3. Разработать программу каждого включения 1-3-5-7 разрядов светодиодов выходного устройства. Информация должна поступать из регистра C.

Программа 3.2

MVI C,02h

MOV A,C

R

ET_:

OUT 90

RAL

RAL

JMP RET_

HLT
Ответы на контрольные вопросы:

1.

2.

3.

4.

Анализ результатов, полученных в ходе лабораторной работы:
Программный раздел содержит наборы программ ввода – вывода для исследования на языке ассемблера для микропроцессоров 8080.Каждой программе предпосланы введение и комментарии; за каждой программой следует по крайней мере один пример ее использования. При исследовании программ была получена следующая информация: назначение программы, процедуру ее выполнения, используемые регистры, размер памяти, необходимый для программы и ее данных, а также специальные случаи, входные и выходные условия.

Разработанные программы позволили использовать, исследовать и анализировать команды обращения к портам микропроцессорной системы
РАЗДЕЛ 1