- •Введение
- •1 Основы микропроцессорной техники
- •1.1 Классификация команд и архитектура ЭВМ
- •1.2 Секционный микропроцессор.
- •1.3 Однокристальный микропроцессор.
- •1.4 Микропроцессорный модуль.
- •3.1 Тип кода операции с dst и rsc
- •3.2 Тип кода операции с dst. Группа коман MOV
- •4 Организация стековой памяти
- •5 Команды сдвигов и приращений.
- •5.1 Команды приращений
- •5.2 Команды сдвига
- •6 Арифметико-логические команды
- •6.1 Команды сложения
- •6.2 Команда сложения с учетом переноса
- •6.3 Операция вычитания
- •6.4 Команда вычитания с учетом заема
- •6.5 Команда логической функции ИЛИ
- •6.6 Команда логической функции И
- •6.7 Команда «Исключающая ИЛИ»
- •Внутриразрядная сумма = 0
- •6.8 Команда сравнения — компарации
- •7 Команды ветвления и переходов
- •7.1 Команды ветвления
- •7.2 Команды перехода
- •8.1 Внутрисегментные переходы
- •8.2 Межсегментные переходы
- •10 Цепочные команды
- •11 Другие одиночные команды
- •13.1 Процедура прерываний и команды прерываний
- •Адрес
- •13.2 Режимы работы ПКП
- •13.3 Программирование ПКП
- •14 Параллельный интерфейс
- •15 Последовательный интерфейс
- •15.1 Антология последовательного интерфейса
- •15.3 Описание регистров 8250 и программирование
- •Регистр управления линией
- •Регистр управления модемом
- •15.4 Порядок инициализации 8250
- •16 Программируемый таймер
- •16.7 Временные диаграммы таймера
- •16.8 Программирование таймера
- •Чтение счетчика канала 2
- •16.9 Чтение содержимого счетчиков
- •16.10 Таймер на системной плате IBM PC
- •17 Клавиатурный интерфейс
- •18. Заключение
- •Приложение А
- •Действие
- •Сегментный регистр
- •Действие команды
- •Действие команды
- •Действие команды
- •SAHF — сохранение <AH> в F
- •Действие команды
- •Действие команды
- •Действие команды
- •Действие команды
- •Действие команды
- •Действие команды
- •Действие команды
- •Действие команды
- •Действие команды
- •Действие команды
- •Команда – действие команды
- •Команда – действие команды
- •Команда – действие команды
- •Команда – действие команды
- •Команда – действие команды
- •Команда – действие команды
- •Команда – действие команды
Министерство образования Российской Федерации
ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра промышленной электроники и информационно-измерительной техники
В.Н.Булатов
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Архитектура микропроцессорной системы. Состав машинных команд и основы программирования
микропроцессорной системы на ассемблере
Оренбург 1999
ББК 32.973.2Я7 Б 90
УДК 681.327
Введение
В конце двадцатого века микропроцессорные средства вычислительной техники стали широко применяться в приборах бытовой техники, в различных контрольно-измерительных устройствах, средствах управления и тому подобное.
С повышением надежности больших интегральных схем, в которых реализованы микропроцессорные устройства, микропроцессорные средства стали применяться и в технике военного и космического назначения. Это связано с тем, что они обладают функциональной гибкостью, высокой надежностью и способны реализовать сложные алгоритмы. На базе микропроцессоров разработаны вычислительные машины нового класса, как персональные компьютеры широкого применения, так и специализированные компьютеры (например, бортовая ЭВМ) и контроллеры (микропроцессорные цифровые автоматы). В связи с этим компьютерная грамотность становится обязательной для любого специалиста.
Использование микропроцессорных средств, привело к существенному изменению процесса разработки вычислительной и управляющей аппаратуры. Главное внимание стало уделяться вопросам выбора структуры системы, организации подсистем ввода-вывода, создания программного обеспечения, отладки и тестирования.
Особенность этого пособия заключается в том, что изложение принципов построения и программирования ЭВМ на базе микропроцессора ориентировано на широкий круг читателей, имеющих устойчивые знания основ цифровой (дискретной) техники.
Принципы работы и архитектура микропроцессора рассматриваются на примере распространенного микропроцессора 80х86 фирмы Intel, являющимся базовым вариантом для одного из самых мощных направлений в развитии компьютеров.
Подробное описание набора часто используемых команд 80х86, иллюстрируемое на примерах синтеза команд и составления фрагментов элементарных программ, нацелено на детальное ознакомление с особенностями программирования работы микропроцессоров.
Разработка и отладка программного обеспечения является трудоемким этапом проектирования микропроцессорных систем, требующим больших затрат времени и средств. Специалистам, занимающимся вопросами проектирования микропроцессорных систем, приходится использовать либо промышленные образцы отладочных комплексов, либо простые специализированные комплексы собственного изготовления, либо их комбинацию. Методика изучения материала в рамках, изложенного в данном пособии, ориентирована на третий вариант, где:
а) в качестве технического средства может быть использовано учебноотладочное устройство К-1810, разработанное на кафедре промышленной
2
электроники и информационно-измерительной техники ОГУ, или любой IBMсовместимый компьютер;
б) в качестве программного средства — составленная автором данного пособия на основе DEBUG упрощенная программа редактора-отладчика
MONITOR.COM.
Построение подсистем ввода-вывода представляет собой не менее сложную проблему проектирования микропроцессорных систем. Подробное описание портов ввода-вывода в наиболее часто используемых режимах программируемых интерфейсов 8255 (параллельный порт) и 8250 (последовательный порт), а также ознакомление с таймером 8253 и контроллером прерываний 8259, примеры их подключения и программирования предполагают не просто ознакомиться с организацией ввода-вывода, но и научиться практически программировать ввод-вывод.
Изложенный в последующих главах материал, в силу своей специфичности, не является достаточным для освоения основ микропроцессорной техники. Процесс изучения можно считать достаточным, если он будет подкреплен практическими занятиями:
а) в составлении фрагментов схем микропроцессорной системы; б) в составлении фрагментов программ, демонстрирующих возможности
набора изучаемых команд; в) в программировании и отладке программ инициализации и
функционирования конкретного интерфейса микропроцессорной системы.
3