1.5 MP4M микропроцессорының командалары
MP4M микропроцессорының командалары мен олардың сипаттамалары 1.1 кестеде, ал жүйенің жұмыс режимдерінің қойылу тәртібі 1.2 кестеде келтірілген.
1.1 К е с т е – MP4M микропроцессорының командалары
Мн-ка
|
Код
|
Операция
|
Hex
|
V=0
|
P
|
S
|
V=1; I=1
|
LD B
|
0
|
B←[(C)]; C←(C)+1
|
|
|
|
LD C
|
1
|
C←[(B)]; B←(B)+1
|
|
|
|
LD IP
|
2
|
IP←[(B)]
|
|
|
|
LD SP
|
3
|
SP←[(B)]; B←(B)+1
|
|
|
|
LD A
|
4
|
A←[(B)]; B←(B)+1
|
|
|
|
ST
|
5
|
[(B)]←(A);B←(B)+1
|
|
|
|
INR
|
6
|
A←(A)+1
|
|
|
|
NOT
|
7
|
A←
|
|
|
|
ADS
|
8
|
A←(A)±[(C)]; TC
|
P=1: C←var(I)
P=0: C = invar
|
S=1: SUB (–)
S=0:ADD,ADC (+)
|
Zc = 0: IP←IP+1
|
ACS
|
9
|
A←(A)±[(C)±TC; TC
|
|
|
|
AND
|
A
|
A←(A)۸[(C)]
|
|
|
Zc۸Za=0: IP←IP+1
|
OR
|
B
|
A←(A)۷[(C)]
|
|
|
|
XOR
|
C
|
A←(A) [(C)]
|
|
|
|
PUSH
|
D
|
SP←(SP)–1; (SP)]←(A)
|
|
|
|
POP
|
E
|
A←(SP)]; SP←(SP)+1
|
|
|
|
HLT
|
F
|
IP = invar
|
|
|
|
1.2 К е с т е – MP4M микропроцессорының жұмыс режимдерінің қойылуы
Кілттермен
көр-р
|
M/R = 1
|
M/R → 0: Running: A,B,IP ← 0; C,SP ← F
|
P=1: C←var(I); P=0: C = invar
|
S = 0
|
P/D = 1:
MemPr←IN
|
P/D = 0:
MemD←IN
|
Addition (+)
|
A ← (A) + [(C)]
|
S = 1
|
Subtraction (–)
|
A ← (A) – [(C)]
|
I = 1
|
PostDecrement C←(C) –1
|
C←(C)–1; (C)=0: Zc ← 0
|
I = 0
|
PostIncrement C←(C) +1
|
C ← (C) + 1
|
V = 0
|
Logical Operation
|
A ← (A) {۸ / ۷ / } [(C)]
|
V = 1
|
Verifying of Byte
|
(A)=0010…bi = 1: Za ← 0
|
1.6 Жұмыс орнының құрал-саймандары:
компьютер;
Electronics Workbench Professional (C:\EWB5PRO) бағдарламасы;
BMPT(Bases of the Microprocessor Technology) бумасы;
MP4M.ewb файлы.
2 Зертханалық жұмыс. MP4M моделі
Жұмыс мақсаты:
микропроцессорлық жүйенің моделінің құрылымымен танысу;
МПЖ моделімен жұмыс істеу тәртібін игеру;
жіберілім командаларының әрекетін түсіну;
МПЖ-нің құрылым және істеу принциптерін игеру.
2.1 Жұмыс тапсырмасы
2.1.1 EWB5PRO бағдарламасын ашып, MP4M.ewb файлын таңда. Жүйенің (1.1 суретті қара) негізгі және ішкі блоктарын ашып және жүйе жөніндегі мәліметтерді оқу арқылы олардың құрылымымен, құралым бөліктемелерімен және жұмыс принциптерімен таныс.
2.1.2 EWB5PRO бағдарламасын түймесімен жандандыр да, оның жағдайын жұмыс соңына дейін өзгертпе (жадыға жазылған ақпаратты жоғалтып алмас үшін).
2.1.3 M және P түймелерін M=1 және P=1 жағдайына қою арқылы жүйені бағдарлама енгізу режиміне дайындап, жадыға келесі бағдарламаның команда кодтарын енгіз.
Адрес
|
Командалар
|
Кодтар
|
Адрес
|
Командалар
|
Кодтар
|
0
|
LD B
|
0
|
5
|
POP
|
E
|
1
|
LD A
|
4
|
6
|
ST
|
5
|
2
|
LD SP
|
3
|
7
|
PUSH
|
D
|
3
|
LD C
|
1
|
8
|
PUSH
|
D
|
4
|
POP
|
E
|
9
|
HLT
|
F
|
2.1.4 P түймесін P=0 жағдайына ауыстыру арқылы жүйені дерек енгізу режиміне ауыстырып, жадыға деректер енгіз де (мысалы, нақтылы бір мәннен басталған сандар тізбесін), оларды жұмыс дәптеріне жазып ал.
2.1.5 Жады түрін P түймесімен ауыстыра отырып, жадыға енгізілген ақпараттың (бағдарлама мен деректердің) дұрыстығын Space түймесін қысқа уақытқа басу арқылы тексер.
2.1.6 Алдымен P түймесін P=1 жағдайына қойып, сосын M түймесін M=0 жағдайына ауыстыру арқылы бағдарламаны іске қос. Көрсеткіштердің жағдайын бақылай отырып, бағдарлама жұмысын тексер. Қажетті жағдайда бағдарлама жұмысын түймесімен тоқтата тұруға немесе M түймесін екі рет басу арқылы бағдарлама жұмысын қайта бастауға болады.
2.1.7 Бағдарлама жұмысы тоқтатылғаннан кейін жүйені енгізу жүйесіне ауыстырып, дерек жадысын тексер. Ондағы өзгерістердің себебін анықта.
2.1.8 Бұрынғы деректерді қалпына келтіріп және деректер жадысының адресі F ұяшығынағы деректі өзгертіп, бағдарламаны қайтадан іске қос та, оның жұмысын тексер.
2.2 Тексерім сұрақтары
1. Микропроцессорлық жүйенің моделінің және оның қызмет блоктарының құрылымын түсіндір.
2. Микропроцессор мен оның құрама бөліктемелерінің ішкі құрылымын және қызметін түсіндір.
3. Зерттелген бағдарламадағы дерек тарату командаларының әрекетін түсіндір.
3 Зертханалық жұмыс. Арифметикалық операциялар
Жұмыс мақсаты:
МПЖ моделімен жұмыс імтеу тәртібін игеру;
арифметикалық командалардың қосу операцияларын жүргізу кезіндегі әрекетін түсіну;
арифметикалық командалардың алу операцияларын жүргізу кезіндегі әрекетін түсіну.
3.1 Жұмыс тапсырмасы
3.2.1 EWB5PRO бағдарламасын ашып, онда MP4M.ewb файлын таңда да, EWB5PRO бағдарламасын түймесімен жандандыр.
3.2.2 Жүйені бағдарлама енгізу режиміне дайындап (M=1, P=1), жадыға келесі қосу бағдарламасының команда кодтарын енгіз.
Адрес
|
Командалар
|
Кодтар
|
Адрес
|
Командалар
|
Кодтар
|
0
|
LD B
|
0
|
6
|
ADS
|
8
|
1
|
LD C
|
1
|
7
|
ADS
|
8
|
2
|
LD A
|
4
|
8
|
ACS
|
9
|
3
|
INR
|
6
|
9
|
ACS
|
9
|
4
|
INR
|
6
|
A
|
ACS
|
9
|
5
|
ADS
|
8
|
B
|
HLT
|
F
|
3.2.3 Жүйені дерек енгізу режиміне ауыстырып (M=1, P=0), жадыға нақтылы бір мәннен басталған сандар тізбесі түріндегі деректер енгіз де, оларды жұмыс дәптеріне жазып ал.
3.2.4 Space түймесімен жадыға енгізілген ақпараттың (бағдарлама мен деректердің) дұрыстығын тексер.
3.2.5 Енгізілген бағдарламаны іске қос (P=1, затем M=0). Көрсеткіштердің жағдайын бақылай отырып, бағдарлама жұмысын тексер. Қажетті жағдайда бағдарлама жұмысын түймесімен тоқтат.
3.2.6 Бағдарлама жұмысы тоқтатылғаннан кейін Space түймесін қысқа уақытқа басу арқылы A1 регистріндегі санды анықта (оны бағдарламаның жұмыс барысында да тексеруге болады). Ондағы нәтижені түсіндір. Оған қиындық туса, онда M түймесін екі рет басу арқылы бағдарламаны қайтадан іске қосып, қосу операцияларының кезінде туатын тасымалдарды ұқыпты бақыла.
3.2.7 Жүйені бағдарлама енгізу режиміне ауыстырып, S түймесін S=1 жағдайына ауыстыр, нәтижесінде қосу бағдарламасы алу бағдарламасына айналады, яғни ADC және ACS командаларының орындалуы кезінде алу операциялары (тасымалды және тасымалсыз) орындалады.
3.2.8 Бағдарламаны іске қос (P=1, затем M=0). Көрсеткіштердің жағдайын бақылай отырып, бағдарлама жұмысын тексер. Қажетті жағдайда бағдарлама жұмысын түймесімен тоқтат.
3.2.9 Арифметикалық операциялардың қосымша кодта орындалатынын ескере отырып, алу бағдарламасындағы барлық алу операцияларын қолмен есепте де, оны жүйеде алынған нәтижелермен салыстыр.
3.2 Тексерім сұрақтары
1. Бағдарламада пайдаланылған қосу командаларының әрекетін түсіндір.
2. ADS және ACS командаларының әрекеттерінің айырмашылығы қандай?
3. Қандай жағдайда тасымалдар A1 регистрінде жиналады?
4. Бағдарламада пайдаланылған алу командаларының әрекетін түсіндір.
№4 Зертханалық жұмыс. Логикалық операциялар
Жұмыс мақсаты:
МПЖ моделімен жұмыс імтеу тәртібін игеру;
логикалық командалардың әрекетін түсіну;
деректердің нақтылы разрядындағы бірлік битті анықтау әдістемесін игеру.
4.1 Жұмыс тапсырмасы
4.1.1 EWB5PRO бағдарламасын ашып, онда MP4M.ewb файлын таңда да, EWB5PRO бағдарламасын жандандыр.
4.1.2 Жүйені бағдарлама енгізу режиміне дайындап, жадыға келесі бағдарламаның команда кодтарын енгіз.
Адрес
|
Командалар
|
Кодтар
|
Адрес
|
Командалар
|
Кодтар
|
0
|
LD B
|
0
|
6
|
XOR
|
C
|
1
|
LD C
|
1
|
7
|
LD A
|
4
|
2
|
LD A
|
4
|
8
|
AND
|
A
|
3
|
NOT
|
7
|
9
|
OR
|
B
|
4
|
AND
|
A
|
A
|
XOR
|
C
|
5
|
OR
|
B
|
B
|
HLT
|
F
|
4.1.3 Жүйені дерек енгізу режиміне ауыстырып, жадыға деректер енгіз де, оларды жұмыс дәптеріне жазып ал.
4.1.4 Енгізілген бағдарламаны іске қос (P=1, затем M=0). Көрсеткіштердің жағдайын бақылай отырып, бағдарлама жұмысын тексер. Қажетті жағдайда бағдарлама жұмысын тоқтат немесе оның жұмысын қайта қос.
4.1.5 Жүйені бағдарлама енгізу режиміне ауыстырып, V түймесін V=1 жағдайына ауыстыр да, жадыға төменде келтірілген деректің нақтылы разрядындағы бірлік битті анықтау бағдарламасын енгіз.
Адрес
|
Командалар
|
Кодтар
|
Адрес
|
Командалар
|
Кодтар
|
0
|
LD B
|
0
|
5
|
AND
|
A
|
1
|
LD C
|
1
|
6
|
AND
|
A
|
2
|
LD A
|
4
|
7
|
AND
|
A
|
3
|
AND
|
A
|
8
|
AND
|
A
|
4
|
AND
|
A
|
9
|
HLT
|
F
|
4.1.6 Жүйені дерек енгізу режиміне ауыстырып, адресі F ұяшыққа – 7 санын, адресі 8 ұяшыққа – 2 санын, ал қалған ұяшықтарға кез келген сандар енгіз. Бұл деректерді дәптерге жазып ал.
4.1.7 Енгізілген бағдарламаны іске қос. Көрсеткіштердің жағдайын бақылай отырып, бағдарлама жұмысын тексер. Екінші разрядында бір тұрған санның табылуы Bit көрсеткішінің жануымен хабарланады.
4.1.8 Жүйені дерек енгізу режиміне ауыстырып, адресі 8 ұяшыққа 4 жазып, бағдарламаны қайтадан іске қос та, бағдарлама жұмысын бақыла.
4.2 Тексерім сұрақтары
1. Бағдарламада пайдаланылған логикалық командалардың әрекетін түсіндір. Сәйкесті операциялардың орындалу тәртібін мысалдармен түсіндір.
2. Деректердің нақтылы разрядындағы бірді табу тәртібін мысалдармен түсіндір.
3. Деректердің нақтылы разрядындағы нөлді қалай табуға болар еді?
5 Зертханалық жұмыс. Айналымды бағдарламалық құрылымдар
Жұмыс мақсаты:
МПЖ моделіндегі айналымды бағдарламалы құрылымдарды ұйымдастыру принциптерін игеру;
деректер жинамымен жұмыс істеу әдістемесін игеру;
қосылымын есептеу бағдарламасын түсіну;
бірнеше санның ішіндегі нақтылы разрядындағы бірлік биті бар санды табу әдістемесін игеру.
5.1 Жұмыс тапсырмасы
5.1.1 EWB5PRO бағдарламасын ашып, онда MP4M.ewb файлын таңда да, EWB5PRO бағдарламасын жандандыр.
5.1.2 Жүйені бағдарлама енгізу режиміне дайындап, жадыға N санның (бұл жағдайда N=5) қосындысын анықтауға арналған келесі бағдарламаның команда кодтары мен деректерді енгіз.
Адрес
|
Ком-лар
|
Кодтар
|
Адрес
|
Деректер
|
Адрес
|
Деректер
|
0
|
LD B
|
0
|
0
|
6
|
…
|
…
|
1
|
LD C
|
1
|
1
|
8
|
7
|
5
|
2
|
ADS
|
8
|
2
|
D
|
8
|
2
|
3
|
LD IP
|
2
|
3
|
A
|
…
|
…
|
4
|
HLT
|
F
|
4
|
9
|
|
|
|
|
|
5
|
B
|
F
|
7
|
5.1.3 Енгізілген бағдарламаны P=1, S=0, I=1 жағдайында іске қос. Бағдарлама тоқтатылғаннан кейін нәтижені кіші тетрадасы аккумуляторда (A регистрінде) болады, ал A1 регистріндегі үлкен тетрадасын Space түймесін тез басу арқылы анықтауға болады.
5.1.4 Адресі 1…5 ұяшықтардағы сандардың қосындысын қолмен есептеу арқылы анықтап, оны жүйеде алынған нәтижемен салыстыр.
5.1.5 Жүйені енгізу режиміне ауыстырып, жадыға адресі 1…5 арасында орналастырылған деректердің ішінен үшінші разрядында бір тұрған санды (бұл жағдайда адресі 2 ұяшықта орналасқан D санын) табу бағдарламасының команда кодтары мен деректерді енгіз.
Адрес
|
Ком-лар
|
Кодтар
|
Адрес
|
Деректер
|
Адрес
|
Деректер
|
0
|
LD B
|
0
|
0
|
6
|
…
|
…
|
1
|
LD C
|
1
|
1
|
8
|
7
|
5
|
2
|
LD A
|
4
|
2
|
D
|
8
|
4
|
3
|
AND
|
A
|
3
|
A
|
9
|
3
|
4
|
LD IP
|
2
|
4
|
9
|
…
|
…
|
5
|
HLT
|
F
|
5
|
B
|
F
|
7
|
5.1.6 Енгізілген бағдарламаны іске қос. Көрсеткіштердің жағдайын бақылай отырып, бағдарлама жұмысын тексер. Ізделген сан табылған кезде Bit көрсеткіші жанады да, бағдарлама жұмысын тоқтатады.
5.1.7 Жүйені енгізу режиміне ауыстырып, адресі 2 ұяшыққа 3 енгізіп, бағдарламаны қайта іске қос. Бұл жағдайда бағдарлама адресі 1…5 арасындағы барлық санды тексеріп, оның ішінен қажетті санды таба алмай, жұмысын тоқтатады.
5.2 Тексерім сұрақтары
1. Оқу моделінде айналымды бағдарламалық құрылымдардың ұйымдастырылу принциптерін түсіндір.
2. Дерек жинамдарымен жұмыс ұйымдастырылуының принциптерін түсіндір.
3. Сандардың қосындысын есептеу бағдарламасының құрылымын түсіндір.
4. Дерек жинамдарының ішіндегі нақтылы разрядында бір тұрған санды табу бағдарламасының құрылымын түсіндір.
Әдебиеттер тізімі
1. Шанаев О.Т. Основы микропроцессорной техники. Методические указания к выполнению лабораторных работ по первой части курса. – Алматы: АИЭС, 2003.
2. Шанаев О.Т. Electronic Workbench моделдеу жүйесі / қазақ және орыс тілдерінде. – Алматы: АИЭС, 2003.
3. Шанаев О.Т. Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар: Оқу құралы / Алматы: АЭжБИ, 2009.
4. Шанаев О.Т. Микропроцессорлық жүйелер: Оқу құралы / Алматы: АЭжБИ, 2009.
5. Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004.
6. Токхайм Р. Микропроцессоры. Курс и упражнеия: Пер. с. англ. – М.: Мир, 1988.
7. Уэйкерли Дж. Ф. Проектирование цифровых устройств: Пер. с. англ. – М.: Постмаркет, 2002.
8. Хамахер К. И др. Организация ЭВМ. Пер. с. англ. – СПб.: Питер, 2003.
9. Сугано Т. Дж., Уидмер Н. С. Цифровые системы. Теория и практика: Пер. с англ. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2004.
Мазмұны
Кіріспе
1 Қажетті мәліметтер мен әдістемелік ұсынылымдар
2 Зертханалық жұмыс. MP4M моделі
3 Зертханалық жұмыс. Арифметикалық операциялар
4 Зертханалық жұмыс. Логикалық операциялар
5 Зертханалық жұмыс. Айналымды бағдарламалық құрылымдар
Әдебиеттер тізімі
Достарыңызбен бөлісу: |