Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Бальзамов А.Ю., Шишов О.В. Учебное пособие по основам микропроцессорной техники Программирование и отладка программ на Ассемблере - файл ПРАКТИКУМ ПО ОМПТ.doc


Бальзамов А.Ю., Шишов О.В. Учебное пособие по основам микропроцессорной техники Программирование и отладка программ на Ассемблере
скачать (164.6 kb.)

Доступные файлы (1):

ПРАКТИКУМ ПО ОМПТ.doc647kb.01.11.2003 03:38скачать

содержание

ПРАКТИКУМ ПО ОМПТ.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

А.Ю.Бальзамов, О.В.Шишов



ПРОГРАММИРОВАНИЕ И ОТЛАДКА ПРОГРАММ НА АССЕМБЛЕРЕ

ПРАКТИКУМ
по основам микропроцессорной техники


Саранск 2003

УДК 004.384:378.146/147
Пособие содержит материалы для организации практических и лабораторных работ по курсам "Основы микропроцессорной техники", "Вычислительная и микропроцессорная техника", "Микропроцессорные вычислительные устройства", "Электронные микропроцессорные элементы в оборудовании" и т. п., изучаемых студентами специальностей "Промышленная электроника", "Микроэлектроника", "Автоматизированные системы обработки информации", "Метрология и метрологическое обеспечение" и других инженерных специальностей.

В пособии рассматриваются основы создания программ на ассемблере, а также средства отладки такого программного обеспечения. Изучение этих вопросов ведется на примере языка программирования микропроцессора КР580ВМ80А (Intel 8080), учебно-отладочного устройства “Электроника-580” и кросс-средств для персонального компьютера.

ВВЕДЕНИЕ


Целью данного пособия является привитие первичных навыков по программированию микропроцессорных систем на уровне микропроцессора (на языке ассемблера), а также ознакомление с аппаратными и программными средствами отладки таких систем и соответствующего программного обеспечения. В первую очередь пособие предназначено для организации практических и лабораторных работ при изучении курса “Основы микропроцессорной техники” студентами специальности “Промышленная электроника”. Однако частично или полностью оно может использоваться при проведении занятий по аналогичным дисциплинам других инженерных специальностей.

В основу пособия положено изучение системы команд микропроцессора КР580ВМ80А (зарубежный аналог - Intel 8080). Этот микропроцессор впервые увидел свет в 1974 году, однако до сих пор используется в относительно простых микропроцессорных устройствах. Кроме того, он стал своеобразной основой для появления и развития микропроцессоров следующих поколений. Основные принципы построения микропроцессора КР580ВМ80А и систем на его основе, заложенные более 25 лет назад, целиком находят свое отражение в современных изделиях. С этой точки зрения данный микропроцессор является своеобразной “классической учебной моделью” для первоначального ознакомления как с языком программирования микропроцессоров (ассемблером), так и с основными принципами проектирования и отладки систем на их основе.

Важнейшим этапом создания любой технической системы является ее отладка. Особенностью отладки микропроцессорных систем является нерасторжимость программных и аппаратных средств. Поэтому проектировщик таких систем должен владеть средствами отладки программного обеспечения и средствами комплексной отладки программной и аппаратной частей системы. Пособие знакомит учащихся с такими средствами на примере учебно-отладочного устройства “Электроника-580” и кросс-средств проектирования и отладки программного обеспечения на персональном компьютере.

Пособие содержит примеры написания вычислительных и управляющих программ для микропроцессора КР580ВМ80А. На основе этих примеров предлагаются варианты заданий для самостоятельной индивидуальной работы, которые фактически являются и заданиями для лабораторных занятий по основам микропроцессорной техники. Пособие содержит все справочные материалы, необходимые для их выполнения, в том числе раздел по представлению информации в микропроцессорных системах.

Дополнительно в пособие включены задания для контрольных работ, которые могут выполняться на практических занятиях для текущего контроля знаний по основам микропроцессорной техники, а также использоваться в качестве контрольных работ для студентов заочной формы обучения.
^

1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИНАХ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМАХ

1.1. Системы счисления


Микропроцессору понятен лишь один язык – язык двоичных цифр, в то время как в повседневной жизни для записи информации мы используем широкий набор различных символов, цифр, букв. Возникает вопрос, каким образом передать процессору смысл и значение привычной для нас информации. Это можно сделать специальным кодированием информации.

Для представления чисел в цифровых устройствах, а также для представления разнообразной информации в процессе программирования наряду с привычной для нас десятичной системой счисления широко используются другие. Под системой счисления понимается способ представления (кодирования) любого числа с помощью некоторого алфавита символов, называемых цифрами. От особенностей системы счисления зависят наглядность представления числа с помощью цифр и сложность выполнения арифметических операций. Рассмотрим принцип построения наиболее употребительных позиционных систем счисления, широко используемых при работе с цифровыми вычислительными машинами и микропроцессорными системами.

Числа в таких системах счисления представляются последовательностью цифр (разрядами), разделенных запятой на две группы: группу разрядов, изображающую целую часть числа, и группу разрядов, изображающую дробную часть числа:

... а2 а1 а0, , а-1 а-2 а–3 (1)

Здесь а0, а1 ... – цифры нулевого, первого и т. д. разрядов целой части числа, а-1, а-2 ... – цифры первого, второго и т. д. разрядов дробной части числа.

Единице каждого разряда приписан определенный вес рk, где р – основание системы счисления, k – номер разряда, равный индексу при буквах, изображающих цифры разрядов. Так, представленная выражением (1) запись означает следующее количество:

N =...+ а2*р2 + а1*р1 + а0*р0 + а-1*р-1 + а-2*р- 2...

Для представления цифр разрядов используется набор из р различных символов.

^ Десятичная система счисления. При р = 10 (т. е. в обычной десятичной системе счисления) для записи цифр разрядов используется набор из десяти символов: 0, 1, 2, ..., 9. При этом запись числа 729,324D (буквой D при числе в случае необходимости обозначается десятичная система счисления) означает следующее количество:

7 2 9, 3 2 4 = 7*102 + 2*101 + 9*100 + 3*10–1 + 2*10–2 + 4*10–3

102 101 100 10–110–2 10-3

весовые коэффициенты разрядов

Используя такой принцип представления чисел, но выбирая различные значения основания р, можно строить разнообразные системы счисления.

^ Двоичная система счисления. Основание системы счисления р = 2. Таким образом, для записи цифр разрядов требуется набор всего лишь из двух символов, в качестве которых используются 0 и 1. При этом запись 1011,101B (буквой B при числе в случае необходимости обозначается двоичная система счисления) соответствует в десятичной системе счислении следующему числу:

1 1 0 1 1, 1 0 1 = 1*24+1*23+0*22+1*21+1*20+1*2-1+0*2-2+1*2–3 =

24 23 22 21 20 2-1 2-2 2-3 = 27,625D

весовые коэффициенты разрядов

^ Восьмеричная система счисления. Основание системы счисления р = 8. Следовательно, для представления цифр разрядов используется восемь различных символов: 0, 1, 2, ... 7 (символы 8 и 9 здесь не используются и в записи чисел встречаться не должны). Например, записи 735,46Q (буквой Q при числе в случае необходимости обозначается восьмеричная система счисления) в десятичной системе счисления соответствует следующее число:

7 3 5, 4 6 = 7*82 + 3*81 + 5*80 + 4*8-1 + 6*8–2 = 477,59375D

82 81 80 8-1 8-2

весовые коэффициенты разрядов

Т. е. запись 735,46Q означает число, содержащее 7 раз по 82 = 64, 3 восьмерки, 5 единиц, 4 раза по 8 –1=1/8 и 6 раз по 8-2= 1/64.

^ Шестнадцатеричная система счисления. Основание системы счисления р = 16 и для записи цифр разрядов используется набор из 16 символов: 0, 1, 2, ..., 9, А, В, С, D, E, F. В этом наборе 10 арабских цифр, а до требуемых шестнадцати их дополняют шестью начальными буквами латинского алфавита. При этом символ А соответствует количеству, в десятичной системе счисления равному 10, В – 11, С – 12, D – 13, Е – 14 и F – 15.

Таким образом, запись АВ9,С2FH (буквой H при числе в случае необходимости обозначается шестнадцатеричная система счисления) соответствует следующему числу в десятичной системе счисления:

A B 9, C 2 F = 10*162 + 11*161 + 9*160 + 12*16–1 + 2*16–2 + 15*16-3 =

   

162 161 160 16-1 16-2 16-3 A B C F

весовые коэффициенты разрядов = 2745,7614745D

Цифровые вычислительные машины и, в том числе, микропроцессорные устройства оперируют реально с двоичной информацией, так как их работа основана на использовании двухуровневых электрических сигналов и схем с двумя устойчивыми состояниями. Одному из этих состояний ставится в соответствие цифра 0, другому – цифра 1.

При записи десятичного числа в двоичной форме каждая его цифра может быть представлена в виде группы из четырех двоичных разрядов (бит). Такая форма представления чисел носит название двоично-десятичной системы кодирования. Например, число 765,93D в двоично-кодированной десятичной системе представляется в следующем виде:

765,93D = 0111 0110 0101, 1001 0011 B/D

------ ------ ------ ------ ------

7 6 5 9 3

Следует заметить, что несмотря на внешнее сходство двоично-кодированного десятичного числа (содержащего в разрядах лишь цифры 0 и 1) с двоичным числом, оно не является двоичным. В этом легко убедиться. Например, если целую часть приведенной выше записи в правой части равенства рассматривать как двоичное число, то оно при переводе в десятичную систему счисления означало бы 1893, что не совпадает с целой частью исходного числа 765.

В табл. 1 показано представление чисел от 0 до 15 в десятичной, двоичной, восьмеричной, шестнадцатеричной системах счисления и в двоично-десятичном коде.

Табл. 1. Представление чисел в различных системах счисления

Деся-тичная

Двоичная

Восьмери- чная

Шест-нацатеричная

Двоично-десятичная

Деся-тичная

Двоичная

Восьмери- чная

Шест-нацатеричная

Двоично-десятичная

0

0000

0

0

0000

8

1000

10

8

1000

1

0001

1

1

0001

9

1001

11

9

1001

2

0010

2

2

0010

10

1010

12

А

0001 0000

3

0011

3

3

0011

11

1011

13

В

0001 0001

4

0100

4

4

0100

12

1100

14

С

0001 0010

5

0101

5

5

0101

13

1101

15

D

0001 0011

6

0110

6

6

0110

14

1110

16

Е

0001 0100

7

0111

7

7

0111

15

1111

17

F

0001 0101
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11



Скачать файл (164.6 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации