- •Часть I. Комбинационные и последовательностные цифровые устройства
- •Раздел 1 Комбинационные цифровые устройства
- •1.Основные термины и определения.
- •3.Задание логических функций с элементами структурных формул (сднф, скнф).
- •Смысловое (вербальное) описание цу
- •2.Табличное описание (представление) мажоритарного устройства
- •Мажоритарное устройство
- •3.Математическое описание мажоритарного устройства
- •4. Схемное представление мажоритарного устройства
- •5. Физическая реализация мажоритарного устройства
- •Раздел 2 Конечные автоматы (ка) с малым объемом памяти (последовательностные устройства - пцу)
- •Принцип аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования.
- •2. Принцип аналого-цифрового преобразования
- •3. Ацп последовательного счета
- •4. Ацп с двойным интегрированием
- •5. Ацп компенсационного типа
- •6. Ацп по принципу напряжение-частота
- •7. Ацп прямого преобразования
- •Часть II: Микропроцессорные системы
- •Амосов в.В. Схемотехника и средства проектирования цифровых устройств. – сПб: бхв-Петербург, 2007г.
- •Микушин а., Сажнев а., Сединин в. Цифровые устройства и микропроцессоры. — сПб.: бхв-Петербург, 2010 г. — 832 с.
- •Структура (архитектура) однокристального восьмиразрядного микропроцессора мп580вм80
- •Принцип работа мп
- •([Fb])←(a). Из аккумулятора пересылаются данные в порт, адрес которого (fb) во 2-м байте команды (б2).
- •(В)←7Вh. В регистр в заносится 8-ми разрядная (одно байтная) константа 7Вh 16-й системы счисления
- •Режимы адресации в мп
- •Прямая адресация – код адреса в команде является исполнительным адресом обращения к памяти или устройству ввода вывода. Примеры:
- •Регистровая адресация– это адресация, при которой операнд содержится в одном из регистров мп.
- •Непосредственная адресация – это адресация, при которой операнд находится в самой команде.
- •Регистровая косвенная адресация – это адресация, при которой адрес ячейки памяти с операндом хранится в регистровой паре h-l.
- •1. Команды пересылки данных
- •Регистровая пересылка
- •Пересылка константы
- •Загрузка константы в пару регистров
- •1.4. Косвенная регистровая пересылка данных
- •Вычитание содержимого регистра из аккумулятора
- •Декрементные команды (аналогично вычитающему двоичному счетчику)
- •Инкрементные команды (аналогично суммирующему двоичному счетчику).
- •Логические операции (and, or, not, )
- •3.1. Логическое умножение содержимого аккумулятора с константой
- •Команды ввода и вывода данных.
- •Команда обращения к подпрограмме (call).
- •Команда hlt – останов выполнения программы
- •Пустая команда
- •Особенности разработки программ двоичных счетчиков
- •Алгоритм программы
- •Построение счетчиков на двух регистрах.
- •Построение программы с управляющими сигналами
- •4. Разработка программы счетчика табличным методом.
- •Алгоритм программы (основной) формирователя сигналов сложной формы
- •Программа формирователя сигналов сложной формы
- •Организация прерывания работы микропроцессоров Классификация прерываний в микропроцессоре
- •Организация прерываний в мп кр 580вм80 (симулятор Avsim85)
- •Интерфейс мп кр58вм80
- •Структура системного микроконтроллера.
- •Перспектива развития микропроцессорной техники Современные микроконтроллеры (мк). Определение и классификация микроконтроллеров.
- •Особенности построения мк avr фирмы «Atmel»
- •Память микроконтроллера
- •Особенности разработки и отладки программ для микроконтроллеров avr
- •2.1. Ассемблер
- •2.2. Формат программ на ассемблере
- •2.3. Система команд микроконтроллеров avr
- •2.4. Директивы транслятора ассемблера
- •2.5. Средства разработки программ avr – mk
Структура (архитектура) однокристального восьмиразрядного микропроцессора мп580вм80
Определение МП – программно-управляемое устройство, реализуемое на одном или нескольких чипах, которое осуществляет процесс цифровой обработки информации и управление им.
Структура МП
МП состоит из трех блоков:
1. Блок обработки информации ( ).
2. Блок управления ( ).
3. Блок хранения информации ( ).
Блок обработки информации включает восьмиразрядный регистр – аккумулятор, предназначенный для хранения одного из операндов команды и результата операции (выполнения команды).
MOV B, C ; (B)←(C)
АЛУ – арифметическое логическое устройство, которое выполняет необходимые арифметические и логические действия над операндами и результат записывает в аккумулятор.
Восьмиразрядный регистр признаков (регистр флагов) необходим для хранения признаков выполнения действий в АЛУ.
7 6 5 4 3 2 1 0
S |
Z |
0 |
AC |
0 |
P |
1 |
CY |
|
|
|
|
|
|
|
|
S – признак отрицательного результата (S=1).
Z – признак нулевого результата (Z=1).
0 – не используется.
AC – признак переноса между полубайтами (АС=1).
Р – признак четного числа единиц в байте результата, т.е. в аккумуляторе (Р=1).
СY – признак переноса старшего разряда результата (СY=1).
Блок управления включает восьмиразрядный регистр команд, предназначенный для хранения КОП-а.
Дешифратор команд дешифрирует КОП и выдает управляющие сигналы на устройство управления.
Устройство управления осуществляет управление процессом выполнения команд.
Блок хранения информации включает шесть восьмиразрядных регистров (регистры общего назначения – РОН) – В, С, D, E, H, L. Они предназначены для временного хранения информации в МП (в КЭШ памяти).
Регистры РОН могут использоваться как по отдельности (восьмиразрядные), так и парами (шестнадцатиразрядные).
Только такие пары регистров могут быть В-С, D-E, H-L .
Указатель стека (SP) – шестнадцатиразрядный регистр, предназначенный для хранения адреса стековой памяти.
Стековая память– выделенная память ОЗУ, в которой реализуется принцип: «первый записал, последний прочитал».
Счетчик команд – шестнадцатиразрядный регистр, предназначенный для хранения адреса выполняемой команды.
Принцип работа мп
Работу МП рассмотрим на примере выполнения команды арифметического сложения.
Команда на языке ассемблера (пользователя):
ADD B; (А)←(А)+(В)
Комнда в машинном коде (микропроцессора):
Команды программы предварительно записаны в ЗУ (ОЗУ или ПЗУ).
Все команды в МП выполняются в два этапа:
выборка (чтение из ЗУ) и дешифрование команды;
выполнение команды.
На первом этапе выполнения команды адрес выполняемой команды, записанной в счетчике команд (PC), под воздействием сигнала управления выставляется на 16-ти разрядную шину адреса (ША) и по ША поступает в ЗУ. В ЗУ ячейка памяти (ЯП) с указанным адресом под воздействием сигналов управления инициализируется на чтение. Содержимое ЯП по шине данных (ШД) поступает в регистр команд и далее на дешифратор команд. Содержимое регистра команд (КОП) хранится в течение выполнения команд. В результате дешифрования команды формируется управляющие сигналы для устройства управления на выполнение команды
На втором этапе осуществляется выполнение команды по микротактам под воздействием сигналов управления. В нашем примере ADD B: содержимое регистра В (РОН) по внутренней шине данных МП поступает в АЛУ, где суммируется с содержимым аккумулятора в АЛУ, т.е. арифметическое сложение содержимого регистров А+В. Результат сложения записывается в аккумулятор. Кроме того, в регистр признаков заносятся признаки выполняемой операции (Z=1, если 0-й результат; S=1, если отрицательное значение результата операции записывается в Ак). После выполнения арифметической операции (в нашем примере) в счетчике команд (PC) будет записан адрес очередной выполняемой команды.
Лекция 2
Система команд восьмиразрядного микропроцессора КР580ВМ80
(Int 8085 или Z80)
Учебные вопросы:
Структура команд и режимы адресации.
Система команд.
Структура команд и режимы адресации.
Команды по занимаемой памяти делятся на:
одно байтные;
вух байтные;
трёх байтные.
В однобайтной команде хранится код операции и операнды. Например:
MOV B, C; в регистр В записывается содержимое регистра С: (В)←(С),
где В и С – операнды.
Помни!!!: Код операции (команды), в нашем примере хранится только в 1-м байте любой команды (одно, двух, трех байтной).
В двухбайтной команде: в первом байте записывается код операции и один из операндов (операнда может и не быть), во втором – только операнд.
Примеры двух байтных команд:
Б1 Б2 |
OUT A |
FB |