МК

тимчасового збереження даних чи адрес. Число, записане до стека останнім,

витягається з нього першим.

Команда RET (C9) поміщає в програмний лічильник останнє записане на даний момент у стеці число. Після цього виконання програми здійснюватиметься з цієї адреси. Будь-яка підпрограма повинна завершуватися командою RET.

Автоматичне збереження і відновлення адреси основної програми під час виконання підпрограм дозволяє зробити підпрограми вкладеними, тобто здійснити виклик однієї підпрограми з іншої. Рівень вкладеності для мікро-

ЕОМ визначається лише розміром стека.

Існують також команди умовного виклику підпрограм і повернення з них.

Вони дозволяють викликати підпрограму і повернутися з неї за визначеним станом заданих розрядів регістра ознак (аналогічно командам умовних переходів). Усі команди умовного виклику підпрограми трибайтні, у другому і третьому байтах повідомляється початкова адреса підпрограми. Команди виклику підпрограм і повернення з них використовують стек і внутрішній регістр МП SP ( STACK POIN ТЕ R) для адресації до стек.

Крім команд виклику підпрограм і повернення з них зі стеком можна обмінюватися інформацією за допомогою команд PUS H <R> (записати в стек зміст позначеного регістра МП) і POP < R> (записати дані зі стека в позначений регістр МП). Ці команди є однобайтні, і в них міститься вказівка пари регістрів МП.

Для запису в стек вмісту пари регістрів чи програмного лічильника за адресою SP-1 записується вміст старшого регістра із зазначеної пари чи старший байт РСН програмного лічильника, а за адресою SP-2 у стек записується вміст молодшого регістра із зазначеної пари молодшого байта PCL

програмного лічильника.

Для запису зі стека даних у пари регістрів чи програмний лічильник у молодший регістр пари чи PCL записується число з адреси, зазначеної в

81

покажчику стека SP, а в старший регістр пари чи РСН – число, записане за адресою SP + 1. У результаті виконання команди вміст покажчика стека SP

збільшується на 2. Дані в пам'яті не змінюються, а лише відбувається їхнє читання і збільшення вмісту SP. Таким чином, під час запису дані адреси стека ростуть від великих до менших, а покажчик стека SP завжди містить останню адресу стека, в якому записане число.

Для розробки програм необхідно спочатку призначати область стека,

записуючи в SP адреси за допомогою команди LXI SP <А2> <А1> чи команди

SPHL.

Усі операції зі стеком повинні бути збалансовані, тобто кожна підпрограма повинна містити рівну кількість команд PUS H <R> і POP <R> і

завершується командою RET, якщо ж ні, то виконання команди RET наприкінці підпрограми призведе до запису в програмний лічильник випадкового числа зі стека. Адреса повернення в основну програму буде загублена і порушиться послідовність її виконання.

Як правило, на початку кожної програми зберігають у стеці вміст усіх задіяних для її виконання регістрів за допомогою команд PYSH <R>.

Наприкінці підпрограми відновлення вмісту регістрів здійснюється за допомогою команд POP <R> і в зворотній послідовності стосовно їхнього запису до стека.

Звичайно у вигляді підпрограм записуються багаторазово використовувані фрагменти програм, наприклад підпрограма видачі звукового сигналу, підпрограма обслуговування клавіатури і дисплея тощо.

Алгоритм роботи простої підпрограми тимчасової затримки показаний на рис. 11. Загальний час затримки обчислюється за формулою

TD = t1 + (t2 + t3 +t4) N1 + t5,

де N1 - число, спочатку записане в лічильнику. Як лічильник обраний регістр В, до якого записується число N1 з регістра С.

82

Команда NOP потрібна для збільшення часу виконання циклу, а отже, і

загальної затримки. Замість команди NOP може бути записана будь-яка послідовність команд, виконання яких не змінює вмісту регістрів мікропроцесора. Час запису числа N1 у регістр В і повернення з підпрограми t1+t5 фіксованій і у цикл не входить. Мінімальна затримка для приведеної підпрограми визначається за N1 = 0,1 і дорівнює

TDmin = t1 + t2 + t3 + t4 + t5 ,

Максимальна затримка має місце, коли N1 = 00 і обчислюється за формулою

Tdmax = t1 + (t2 + t3 + t4)256 + t5.

Підпрограма DLY (підпрограма 10, табл. 17) є підпрограмою тимчасової затримки, записаною відповідно до алгоритму, показаного на рис. 11.

Розглянемо приклад використання підпрограми тимчасової затримки для

Рис. 11. Алгоритм простої підпрограми тимчасової затримки.

83

За рахунок зміни вхідних параметрів можна впливати на кінцевий результат виконання підпрограм. Розглянемо це на прикладі підпрограми регульованої тимчасової затримки (підпрограма 13, табл. 20).

85

Програма складається з двох підпрограм: DEL В (адреса 0430) і DELA (адреса 0429). Підпрограма DEL В здійснює регульовану тимчасову затримку, і

вхідним параметром її є двобайтне число, записане в парі регістрів (В, С). Це число і визначає тривалість затримки в мілісекундах.

Частковим випадком підпрограми DEL B є підпрограма DEL А, що здійснює фіксовану затримку в 1 мс і не має вхідних параметрів. Таким чином,

якщо необхідно мати в програмі фіксовану затримку в 1 мс, то можна звертатися за допомогою команди CALL до підпрограми DEL A. У разі необхідності одержання визначеної заданої тимчасової затримки в програмі

86

слід записати відповідне число в регістри В, С, а потім викликати підпрограму

DEL В.

Робота на навчальній ЕОМ

Навчальна мікро-ЕОМ містить схему видачі звукових сигналів. Адреса зовнішнього пристрою для запису даних у схему видачі звукових сигналів – 80.

Ряд підпрограм записаний у ПЗП мікро-ЕОМ. Зокрема, усі записані в ПЗП і наведені в описі лабораторної роботи програми мають адресу менше

0800.

Усі наведені в лабораторній роботі програми і порядок їхнього виконання можуть бути без будь-яких змін виконані на навчальній мікро-ЕОМ.

Порядок виконання роботи

1. Вивчити тимчасові діаграми виконання мікро-ЕОМ команд CALL

<A2> <А1> і RET.

2.Ознайомитись з командами виклику і повернення з підпрограми за умовою для МП.

3.Визначити, за яких чисел, записаних у регістрі В, підпрограма 9

здійснюватиме мінімальний і максимальний час затримки. Визначити цей час,

якщо машинний такт t = 1 мкс.

4.Розробити підпрограму 5-й 10-й секундної тимчасової затримки.

5.Скласти програму, що послідовно вимикає світлодіоди вихідного пристрою на час відповідно 10 і 5с. Для розробки програми скористатися підпрограмами, розробленими в п.4 завдання (рис. 14).

6.Визначити для підпрограми 13, за яких чисел у регістрах В і С буде максимальний і мінімальний час затримки. Визначити цей час, якщо машинний такт t - 1 мкс.

7.Розібрати програму 14 (табл. 21), що визначає, який з восьми перемикачів вхідного пристрою (адреса 20) мікро-ЕОМ встановлено в положенні "0": а) скласти алгоритм роботи програми 14; б) записати

87

підпрограму, використовувану в програмі 14; в) встановити, в якому регістрі МП міститься інформація про номер перемикача вхідного пристрою,

встановленого в "0" ; г) визначити, як працюватиме програма 14, якщо на вхідному пристрої будуть встановлені в положення "0" не один, а кілька перемикачів.

Отримати час затримки із вхідного регістра

Завантажити регістри В, С

Увімкнути світлодіоди вихідного регістра

Викликати підпрограму DЕL В

Вимкнути світлодіоди вихідного регістра

Викликати підпрограму DЕL В

Рис. 14. Алгоритм програми генератора імпульсів, заданої з

вхідного регістра частоти мікро-ЕОМ.

88

Завдання до лабораторної роботи

Завдання 1. Дослідити процес виконання команд виклику і повернення з підпрограми, а також команд роботи зі стеком.

Порядок виконання завдання

1. Ввести в мікро-ЕОМ підпрограму 15 (табл. 22).

89

2.Виконати програму 15 за командами, використовуючи режим виконання програми за командами. Після кожної команди перевірити вміст усіх регістрів МП.

3.Виконати команди CALL, STDY, PUSH PSW, POP, RET за машинними циклами і побудувати тимчасові діаграми їхнього виконання на мікро-ЕОМ.

4.Замінити в підпрограмі 15 команду POP PSW на команду N ОР (00) і

простежити, як виконуватиметься підпрограма 15. Пояснити зміни, що відбулися.

Завдання 2. Досліджувати програму тимчасової затримки на прикладі роботи програми генерації звукових коливань (програма 2).

Порядок виконання завдання:

1. Зібрати і під’єднати схему видачі звукових сигналів до мікро-ЕОМ так,

як показано на рис. 12.

2.Записати повний текст програми 12 для генерації звукових сигналів з урахуванням підпрограм 10 і 11. Ввести в мікро-ЕОМ програму.

3.Встановити на вхідному пристрої число 00.

4.Здійснити пуск програми з адреси 0800.

5.Простежити за зміною тону звуку, формованого мікро-ЕОМ у процесі виконання програми, збільшуючи число, записане у вхідному пристрої.

Завдання 3. Досліджувати програму регульованої тимчасової затримки на

прикладі програми, що послідовно вмикає і вимикає світлодіоди вихідного

пристрою на час відповідно 10 і 5 с.

Порядок виконання завдання

1.Ввести в мікро-ЕОМ програму, розроблену в п.5 завдання для домашньої підготовки.

2.Здійснити пуск програми і перевірити її виконання на мікро-ЕОМ.

3.Змінити числа, записані в регістрах В, С, в підпрограмі регульованої тимчасової затримки (підпрограма 13). Перевірити можливість зміни тривалості

90