Подготовка к выполнению работы. 1 Повторить по [1] структурную схему, форматы данных и команд, способы адресации, принцип работы и систему команд МП Intel 8085A (К1821ВМ85А)

1 Повторить по [1] структурную схему, форматы данных и команд, способы адресации, принцип работы и систему команд МП Intel 8085A (К1821ВМ85А).

2 Подготовить заготовку отчета (см. содержание отчета).

3 Подготовить ответы на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1 Поясните назначение МП БИС Intel 8085A (далее по тексту МП БИС). Кратко опишите назначение узлов, входящих в МП БИС, а также управляющих сигналов.

2 Поясните процессы в МП БИС после начального запуска (сброса).

3 Поясните процессы в МП БИС при отсутствии сигналов на входе Ready.

Приборы, оборудование и документация

1 Персональный компьютер (ПК).

2 Программный пакет «Sim8085 Microprocessor Simulator».

3 Методические указания к лабораторной работе.

4 Система команд МП Intel 8085A.

Порядок выполнения работы

1 Проверка подготовки учащихся к занятию по вопросам для самоконтроля в виде фронтального или программированного опроса и инструктаж по технике безопасности.

2 Произвести внешний осмотр ПК и убедиться визуально в отсутствии каких-либо повреждений и дефектов.

3 Включить ПК.

4 Изучить принцип работы симулятора Sim8085. Для этого:

4.1 После запуска программы Sim8085 выбрать пункт меню «File®New» и на экране появится рабочая область или окно программы (рисунок 13.1).

Рисунок 13.1 – Окно программы симулятора Sim8085 Microprocessor Simulator

Данное окно предназначено для ввода программ. Одной из особенностей симулятора является то, что все цифровые данные в программе прописываются в десятичной системе счисления, а обрабатываются в шестнадцатеричной.

Для упрощения перевода из одной системы счисления в другую в симулятор вшит конвертор (рисунок 13.2), который можно вызвать пунктом меню «Tools®Base Converter».

Для преобразования числа из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную необходимо просто вписать число, которое необходимо перевести, в поле «HEX» и десятичное число автоматически появится в поле «DEC». Например из рисунка 13.2 видно, что для ввода шестнадцатеричного числа FE₍₁₆₎ нам необходимо перевести его в десятичное 254₍₁₀₎ и записать в окно программы (рисунок 13.3).

Рисунок 13.2 – Окно конвертора

Также особенностями симулятора является то, что команды вводятся мнемоническими обозначениями, а при загрузке регистровых пар в мнемонике команды следует указывать оба регистра, например LXI HL, 200Ch. Кроме того, все символы программы следует вводить на английском языке.

На рисунке 13.3 показан ввод команд непосредственной загрузки регистра D числом FE₍₁₆₎ = 254₍₁₀₎ и регистровой пары HL числом 200С₍₁₆₎ = 8204₍₁₀₎.

Рисунок 13.3 – Ввод команды непосредственной загрузки регистра D числом FE h и регистровой пары HL числом 200C h

4.2 Для запуска и отладки пользовательских программ в симуляторе есть отладчик (рисунок 13.4), который вызывается пунктом меню «Project®Debug Mode».

Рисунок 13.4 – Окно отладчика симулятора Sim8085 Microprocessor Simulator

В данном окне можно проследить за отладкой и выполнением программы. При наличии ошибок отладчик выдает сообщения в каких строках программы допущены ошибки. Например, на рисунке 13.5 показан пример сообщения отладчика, если данные в командах MVI D, FE h и LXI HL, 200C h не переведены в десятичную систему счисления.

Рисунок 13.5 – Пример работы отладчика симулятора Sim8085 Microprocessor Simulator при наличии ошибок при вводе программы

Рассмотрим работу отладчика на примере непосредственной загрузки регистра D числом FE₍₁₆₎ = 254₍₁₀₎ и регистровой пары HL числом
200C h = 8204₍₁₀₎ (рисунок 13.6).

В окне отладчика мы видим, что по адресу 2000 h теперь записана команда непосредственной загрузки регистра D числом FE₍₁₆₎ = 254₍₁₀₎, а по адресу 2002 h – команда загрузки регистровой пары HL числом
200С₍₁₆₎ = 8204₍₁₆₎. Заметим, что в окне отладчика данные представлены уже в шестнадцатеричной форме, в отличие от окна ввода программы.

В стандартных настройках программы начальным адресом программы является 2000 h, но в настройках отладчика (Options®Debugger Options) его можно изменить (рисунок 13.7).

Рисунок 13.6 – Пример работы отладчика симулятора Sim8085 Microprocessor Simulator при отсутствии ошибок при вводе программы

Рисунок 13.7 – Окно настроек отладчика симулятора Sim8085 Microprocessor Simulator

4.3 Рассмотрим работу симулятора на примере тренировочной программы, которая реализует подсчет количества единиц в байте
(таблица 13.1).

Таблица 13.1 – Тренировочная программа подсчета количества единиц в байте

Адрес	Метка	Команда	Операнд	Комментарий
		MVI	D, FE h	; Загр. исходного ; числа FE h в рег. D
		MVI	C, 08 h	; Загр. в рег. C количества ; разрядов в байте
		MOV	A, D	; A(D) для сдвига
		MVI	B, 00 h	; Обнуление рег. B, ; счетчика единиц
	M2:	RAR		; Сдвиг вправо, значение ; мл. бита в бит переноса
		JNC	M1	; Если (Tc) = 0, обойти ; инкремент счетчика единиц
200B		INR	B	; Инкремент счетчика ; единиц
200C	M1:	DCR	C	; С(С) – 1, следующий ; разряд байта
200D		JNZ	M2	; Переход на проверку ; след. разряда байта
		HLT		; Останов

Вводим программу. Результаты ввода отражены на рисунке 13.8. Как видно, все числа предварительно переведены в десятичную систему счисления. В качестве исходного в регистр D загружаем число FE₍₁₆₎ = 254₍₁₀₎. Выполняем отладку программы (Project®Debug Mode). При наличии ошибок для выхода из режима отладчика используем пункт меню «Project®Terminate». При отсутствии ошибок выполняем программу. Для запуска программы используем пункт меню «Project®Run» (рисунок 13.9).

Рисунок 13.8 – Окно ввода симулятора с программой, реализующей подсчет количества единиц в байте

Рисунок 13.9 – Окно отладчика после выполнения тренировочной программы, реализующей подсчет количества единиц в байте

По окончании выполнения тренировочной программы симулятор выводит на экран ПК окно с результатами:

- программа выполнена до команды HLT;

- конечный результат подсчета количества единиц в байте отражен в регистре B (число FE₍₁₆₎ = 1111 1110₍₂₎ содержит семь единиц);

- кроме того, в окне отладчика отображаются значения всех регистров МП, указателя стека SP, программного счетчика PC, а также всех признаков результата (знака S, нулевого результата Z, вспомогательного переноса А, четности P, переноса С).

4.4 После проверки преподавателем результатов выполнения тренировочной программы свернуть окно отладчика симулятора.

5 Индивидуальное задание № 13.1. Выполнить линейную программу, составленную в лабораторной работе № 12, согласно заданному варианту индивидуального задания № 12.1. Для этого выполнить ввод, отладку и запуск программы аналогично указаниям пунктов 4.1…4.3 данных методических указаний. Результаты выполнения программы записать в таблицу 13.2 и сделать подробные выводы о состоянии всех регистров и значениях всех признаков.

Таблица 13.2 – Результаты выполнения индивидуального задания № 13.1

Номер варианта

Результат (Р = 16)

Содержимое регистров (Р = 16)

Значения признаков

(M1)

(M2)

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

(H)

(L)

(SP)

(PC)

S

Z

A

P

C

После проверки преподавателем результатов выполнения индивидуального задания свернуть окно отладчика симулятора, закрыть программу Sim8085 и завершить работу ПК.

6 Ответить на контрольные вопросы.

7 Оформить отчет и сдать зачет.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1 Наименование и цель лабораторной работы.

2 Алгоритм и листинг тренировочной программы в виде таблицы (таблица 13.1).

3 Результаты выполнения индивидуального задания № 13.1 (таблица 13.2) и выводы о состоянии регистров, ячеек памяти и значениях признаков.

4 Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1 Поясните, как организуется циклический вычислительный процесс в тренировочной программе (таблица 13.1)?

2 Поясните, что содержит программный счетчик РС на рисунке 13.9?

3 Почему в результате выполнения тренировочной программы
(рисунок 13.9) признак Z = 1?