ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВА

УЧЕБНОГО МИКРОПРОЦЕССОРНОГО КОМПЛЕКТА

Лабораторная работа № 1

ЭАПП – 140610.65 – 04.02.08 ЛР

Исполнитель: студент гр. АП – 07 – 21	Н.Р. Екимова
Руководитель: ассистент	И.О. Сагитов

Салават 2010

ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВА УЧЕБНОГО МИКРОПРОЦЕССОРНОГО КОМПЛЕКСА

Цель работы

Ознакомление со структурой учебной микро-ЭВМ, органами управления и режимами работы.

Технические характеристики и назначения учебного микропроцессорного комплекта

УМК представляет собой законченную микро-ЭВМ и предназначен для изучения основ проектирования и обслуживания микро-ЭВМ, построенных на базе микропроцессора КР580ИК80А; для обучения основам программирования микропроцессора КР580ИК80А; для разработки и изготовления макетов блоков управления технологическим оборудованием, имеющих заземление.

Микро-ЭВМ имеет следующие технические характеристики: тип применяемого микропроцессора – КР580ИК80А; объем оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) – 1кбайт; объем постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) – 2 кбайт; ПЗУ пользователя – 1кбайт; возможность прерывания – 1 вектор; программное обеспечение – системная программа «монитор».

Выполняемые функции

Ввод информации в микро-ЭВМ и вызов директив осуществляется с клавиатуры, расположенной на лицевой панели УМК. Отображение вводимой и выводимой информации в 16-ричном коде происходит на 6-разрядном дисплее.

С клавиатуры пульта осуществляется вызов следующих директив: чтение и модификация содержимого ячеек памяти; чтение и модификация содержимого регистров микропроцессора; вычисление контрольной суммы массива памяти; заполнение массива памяти константой; перемещение заданного массива памяти в адресном пространстве; выполнение программ пользователя с возможностью установки до двух точек остановки.

В УМК предусмотрено по шаговое выполнение программ, при этом для отображения состояния шины адреса, данных и регистров состояния в двоичном ходе используется световая индикация на светодиодах. На лицевой панели УМК расположена вилка для подключения макетного ТЭЗ.

Устройство и принцип работы составных частей

УМК состоит из следующих составных частей (рисунок 1): микро-ЭВМ; пульт оператора; блок питания.

Микро-ЭВМ является основной составной частью и управляет работой всего УМК. Все обращения к памяти, операции ввода-вывода, вычисления выполняются микро-ЭВМ или ею же инициируются.

Пульт оператора предназначен для взаимодействия оператора с микро-ЭВМ.

Блок питания обеспечивает постоянными стабилизированными напряжениями микро-ЭВМ, пульт, а также макетный ТЭЗ М1.

Микро-ЭВМ состоит из операционного устройства ОУ, ПЗУ, ОЗУ и устройства пошагового выполнения программ.

Пульт оператора состоит из клавиатуры, шестиразрядного дисплея, световой индикации и управляющих кнопок сброс «СБ», прерывание «ПР», «Шаг», а также переключателей работа/шаг «РБ/ШГ» и команда/цикл «КМ/ЦК».

Основой микро-ЭВМ является ОУ, которое производит все операции по обработке информации, исходным состоянием ОУ является чтение информации по нулевому адресу ПЗУ. ОУ принимает это состояние после нажатия управляющей кнопки «СБ» на пульте оператора.

Информация о состоянии ОУ фиксируется в регистре состояния в начале каждого машинного цикла. В таблице 1 приведены возможные состояния ОУ. В зависимости от состояния этого регистра формируются сигналы, управляющие работой всей микро-ЭВМ. Состоянию 0 в таблице 1 соответствует низкий уровень потенциала, а состоянию 1 – высокий. В таблице 2 дано определение каждого бита регистра состояния.

Рисунок 1 – Схема микропроцессорного комплекта

В ПЗУ записана программа «Монитор», обеспечивающая ввод информации с клавиатуры пульта оператора и вывод ее на дисплей.

Программа «Монитор» занимает 1 кбайт ПЗУ и использует последние 54 ячейки ОЗУ, еще 1 кбайт зарегистрирован за пользователем. ОЗУ используется для хранения программ пользователя и имеет емкость 1 кбайт.

Устройство пошагового выполнения программ переводит ОУ в состояние «ожидание» после выполнения очередного шага. Возможны два пошаговых режима: покомандный шаг и поцикловый шаг.

Вызов пошагового режима осуществляется переключателем «РБ/ШГ», выбор величины шага переключателем «КМ/ЦК». Для последующего шага необходимо нажать кнопку «ШГ», при этом после выполнения очередного шага на световой индикации отображается состояние адресной шины, шины данных и регистра состояния в двоичном коде.

Выполнение программы может быть остановлено нажатием управляющей кнопки «ПР». При этом состояние всех регистров ОУ сохраняется в ОЗУ, откуда они могут быть загружены в ОУ, выполнение программы продолжится, начиная с точки останова.

Таблица 1– Значения разрядов регистра состояния

Состояние ОУ	Разряды регистра состояния ОУ

D0	D1	D2	D3	D4	D5	D6	D7
INTA	WD	STACK	HLTA	OUT	MI	INP	MEMR
Выбор команды
Чтение памяти
Запись в память
Чтение стека
Запись в стек
Ввод
Вывод
Прерывание
Останов
Прерывание в останове

Описание клавиатуры

Клавиатура состоит из 24 клавиш, из них 8 клавиши директивные, а 16 – информационные.

Таблица 2 – Определение каждого бита регистра состояния

Наименование сигнала	Разряд регистра состояния ОУ	Пояснение
INTA	D0	Сигнал подтверждения запроса прерывания. Используется для ввода на шину данных команда RST.
WO	D1	Указывает, что в текущем машинном цикле выполняется запись в память или операция вывода.
STACK	D2	Означает наличие на шине адреса содержимого указателя стека.
HLTA	D3	Сигнал подтверждения команды HLT.
OUT	D4	Указывает, что в текущем машинном цикле выполняется операция вывода.
MI	D5	Указывает, что текущий машинный цикл служит для выборки первого байта команды.
INP	D6	Указывает, что в текущем машинном цикле выполняется операция ввода.
MEMR	D7	Указывает, что в текущем машинном цикле будет производиться чтение памяти.

Директивные клавиши служат для вызова директив и имеют следующие обозначения:

«П» - чтение и изменение содержимого памяти;

«РГ» - чтение и изменение содержимого регистров микропроцессора;

«СТ» - передача управления программ пользователя;

«КС» - определение контрольной суммы массива памяти;

«ЗК» - заполнение массива памяти константой;

«ПМ» - перемещение массива памяти в адресном пространстве;

« _ » - клавиша пробела служит для разделения нескольких переменных при вводе;

«ВП» - выполнить, означает конец директивы.

Информационные клавиши служат для ввода чисел в шестнадцатиричном коде. Клавиши с 4/РН по Г служат для вызова идентификаторов регистров микропроцессора. При неправильной работе с клавиатурой в крайней правой позиции дисплея индицируется знак «? ».

Порядок работы с умк

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒