4. Программистская модель контроллера.

В памяти контроллера существует два варианта отображения битов: отображение побитовое и побайтовое. В побайтовом (нераспакованном) отображении все биты записаны подряд в байте, а в побитовом (распакованном) каждый n-ый бит является нулевым битом n-го байта в этой области. Между этими областями существует взаимное соответствие, т.е. если изменяется 1 бит из распакованной области, то в нераспакованной области этот бит находится и также заменяется.

5. Регистры и флаги

Для обработки программы пользователя в контроллере использован микропроцессор К1810ВМ86 (i80С188EB) с системой команд i80186. Для программиста контроллер представляет собой набор регистров и областей операндов. При использовании языка в форме ЛМК в набор регистров входят следующие элементы:

• логический битный аккумулятор LA (регистр BL процессора);

• два шестнадцатиразрядных словных аккумулятора RW1 (регистр AX) и RW2 (регистр DX);

• два тридцатидвухразрядных вещественных аккумулятора RG1 и RG2 (расположены в памяти по адресам 0FF10H и 0FF14H соответственно);

• два восьмиразрядных байтных аккумулятора RB1 (регистр BL) и RB2 (регистр BH);

• регистр флагов F, включающий в себя: флаг нуля ZF, флаг переноса CF, флаг четности PF, флаг знака SF, флаг переполнения OF регистра состояния PSW процессора.

Значение битного аккумулятора LA определяется по значению бита 0 регистра BL: LA = 1, если бит 0 регистра BL равен 1 и LA = 0, если бит 0 регистра BL равен 0. Аккумулятор LA является основным регистром при логической обработке.

Аккумуляторы RW1, RW2 служат для арифметических, многоразрядных логических операций, групповой обработки областей операндов. Это наиболее часто используемые регистры.

Аккумуляторы RG1, RG2 служат для арифметической обработки вещественных чисел. Числа в RG1 и RG2 хранятся и обрабатываются в формате короткого вещественного числа. В этом формате мантисса занимает младшие 23 бита (0…22), смещенный порядок занимает следующие 8 бит (23…30) и знак числа занимает старший бит (31). В коротком вещественном формате могут быть представлены числа из диапазона 1E-38…3E+38 с точностью до шести десятичных цифр.

Аккумуляторы RB1, RB2 введены для обеспечения совместимости со структурой регистров контроллеров С100, С200 и облегчения переноса программ, написанных для С100, С200, в контроллер С300. Как и в С100, С200, в контроллере С300 аккумуляторы LA и RB1 выполнены на одном регистре (BL), поэтому при изменении одного из них изменяется другой, что следует учитывать при их совместном использовании. При разработке программ сразу для С300 не рекомендуется использовать регистры RB1, RB2.

Флаги служат для анализа результатов выполнения арифметических и логических операций.

6. Области операндов контроллера

Контроллер С300 состоит из центрального блока и блоков расширения (количество блоков расширения – от 0 до 16). Для удобства адресации входов/выходов в отображении введен номер блока n, в котором установлен модуль, содержащий указываемый вход/выход (центральный блок имеет номер 0, блоки расширения имеют номера от 1 до 16, определяемые подключением к модулям связи, см. табл. 2.1.). При обращении к входу (выходу), установленному в центральном блоке, номер 0 (вместо n) можно не указывать.

В контроллере имеются следующие области операндов:

• отображение входов (nЕх.у; nEBх; nEWx; nEGx);

• отображение выходов (nAx.у; nABx; nAWx; nAGx);

• область данных (DRx, DLx, DWx; DWx.y; DGx);

• область меток (Мх.у; MBx; MWx; MGx);

• область таймеров (Тх);

• область счётчиков (Zx);

• область периферии (PBx);

• область расширенной периферии (QBx; QWx; QBx.y; QWx.y).

Далее по тексту при упоминании операндов из области отображения входов/выходов всегда будет иметься в виду то, что они относятся к нулевому (центральному) блоку, т.е., к примеру, вместо обозначения nEx.y будет применяться Ex.y.

В пределах одного блока байты нумеруются от 0 до 31 (слова – от 0 до 30, вещественные операнды – от 0 до 28); биты в байте нумеруются от 0 до 7. Адреса отображений входов/выходов в памяти контроллера при организации сети межблочной связи типа “звезда”, в центре которой находится центральный блок с установленными в нем модулями ММС, приведены в таблице 2.6. Диапазон допустимых значений операндов указан в таблице 2.7.

Таблица 2.6: Адреса отображений входов/выходов в памяти контроллера.

Номер блока расширения		Адреса битного отображения входов	Адреса байтно-словного отображения входов	Адреса битного отображения выходов	Адреса байтно-словного отображения выходов
ЦБ	0	20000H…200FFH	2D000H…2D01FH	21100H…211FFH	2D220H…2D23FH
ММС 1:
МБИ 1	1	20100H…201FFH	2D020H…2D03FH	21200H…212FFH	2D240H…2D25FH
МБИ 2	2	20200H…202FFH	2D040H…2D05FH	21300H…213FFH	2D260H…2D27FH
МБИ 3	3	20300H…203FFH	2D060H…2D07FH	21400H…214FFH	2D280H…2D29FH
МБИ 4	4	20400H…204FFH	2D080H…2D09FH	21500H…215FFH	2D2A0H…2D2BFH
ММС 2:
МБИ 1	5	20500H…205FFH	2D0A0H…2D0BFH	21600H…216FFH	2D2C0H…2D2DFH
МБИ 2	6	20600H…206FFH	2D0C0H…2D0DFH	21700H…217FFH	2D2E0H…2D2FFH
МБИ 3	7	20700H…207FFH	2D0E0H…2D0FFH	21800H…218FFH	2D300H…2D31FH
МБИ 4	8	20800H…208FFH	2D100H…2D11FH	21900H…219FFH	2D320H…2D33FH
ММС 3:
МБИ 1	9	20900H…209FFH	2D120H…2D13FH	21A00H…21AFFH	2D340H…2D35FH
МБИ 2	10	20A00H…20AFFH	2D140H…2D15FH	21B00H…21BFFH	2D360H…2D37FH
МБИ 3	11	20B00H…20BFFH	2D160H…2D17FH	21C00H…21CFFH	2D380H…2D39FH
МБИ 4	12	20C00H…20CFFH	2D180H…2D19FH	21D00H…21DFFH	2D3A0H…2D3BFH
ММС 4:
МБИ 1	13	20D00H…20DFFH	2D1A0H…2D1BFH	21E00H…21EFFH	2D3C0H…2D3DFH
МБИ 2	14	20E00H…20EFFH	2D1C0H…2D1DFH	21F00H…21FFFH	2D3E0H…2D3FFH
МБИ 3	15	20F00H…20FFFH	2D1E0H…2D1FFH	22000H…220FFH	2D400H…2D41FH
МБИ 4	16	21000H…210FFH	2D200H…2D21FH	22100H…221FFH	2D420H…2D43FH

Таблица 2.7: Типы операндов и диапазоны допустимых значений.

Операнд	Диапазон допустимых значений операнда
nEx.y	0E0.0…0E31.7; 1E0.0…1E31.7; …; 16E0.0…16E31.7
nAx.y	0A0.0…0A31.7; 1A0.0…1A31.7; …; 16A0.0…16A31.7
nEBx	0EB0…0EB31; 1EB0…1EB31; …; 16EB0…16EB31
nABx	0AB0…0AB31; 1AB0…1AB31; …; 16AB0…16AB31
nEWx	0EW0…0EW30; 1EW0…1EW30; …; 16EW0…16EW30
nAWx	0AW0…0AW30; 1AW0…1AW30; …; 16AW0…16AW30
nEGx	0EG0…0EG28; 1EG0…1EG28; …; 16EG0…16EG28
nAGx	0AG0…0AG28; 1AG0…1AG28; …; 16AG0…16AG28
Mx.y	M0.0…M3007.7
MBx	MB0…MB3007
MWx	MW0…MW3006
MGx	MG0…MG3004
DRx	DR0…DR255
DLx	DL0…DL255
DWx	DW0…DW255
DGx	DG0…DG254
DWx.y	DW0.0…DW255.15
Tx	T0…T511
Zx	Z0…Z511
PBx	PB0…PB31 (байт периферии)
QBx	QB0…QB511
QWx	QW0…QW510
QBx.y	QB0.0…QB511.7
QWx.y	QW0.0…QW510.15
OBn	OB0…OB63 (организационный блок)
PBn	PB0…PB255 (программный блок)
FBn	FB0…FB255 (функциональный блок)
DBn	DB0…DB255 (блок данных)
KTxxx.x	KT0.0…KT999.3 (словная константа в формате уставки таймера, где xxx – количество дискрет: xxx.0 – дискретность 0,01 с. xxx.1 – дискретность 0,1 с. xxx.2 – дискретность 1 с. xxx.3 – дискретность 10 с.)
KZxxxx	KZ0…KZ4095 (словная константа в формате уставки счётчика)
KHxxxx	KH0…KHFFFF (словная константа в шестнадцатиричном формате)
KFxxxxx	KF-32768…KF32767 (словная знаковая константа в десятичном формате)
KUxxxxx	KU0…KU65535 (словная беззнаковая константа в десятичном формате)
KYxxx,xxx	KY0,0…KY255,255 (словная беззнаковая константа в формате двух десятичных чисел)
KBxxx	KB0…KB255 (байтная беззнаковая константа в десятичном формате)
KXxx	KX0…KXFF (байтная константа в шестнадцатиричном формате)
KC’xx’	байтная (один символ) или словная (два символа) константа в символьном формате
KGx	KG-999999.0…KG0.0…KG999999.0 или KG1.0E-38…KG3.0E38 (вещественная константа)