Тема: Вивчення апаратної частини мікро-ЕОМ

Мета роботи: вивчення структури мікро-ЕОМ, розташування та взаємозв'язок її основних функціональних елементів, вивчення клавіатури, пристроїв введення та індикації, набуття навиків введення інформації у оперативну пам’ять.

Порядок виконання роботи

4.2.1 Опитування студентів за структурою мікро-ЕОМ, яка розглянута на лекції.

4.2.2 Вивчення портативної мікропроцесорної лабораторії "Мікро ЛАБКР 580ИК80". Виявлення розташування основних БІС мікропроцесорного набору, простежування системних магістралей.

4.2.3 Вивчення клавіатури та робота з нею.

4.2.4 Засвоєння прийомів введення інформації в ОЗУ та її коректування.

4.2.5 Складання елементарних програм роботи з портами введення-виведення.

4.2.6 Виконання бригадних завдань.

4.2.7 Складання звіту з лабораторної роботи.

Методичні вказівки

4.3.1 В процесі опитування необхідно впевнитись в вірності розуміння студентами функціонального призначення складових частин мікро-ЕОМ та процесу обміну інформацією між ними. Крім того, студенти повинні орієнтуватись у структурі центрального процесорного елемента КР580ИК80А і добре уявляти його програмну модель.

Мікропроцесорна лабораторія "Мікролаб КР580ИК80" розроблена спеціально для цілей навчання. Вся мікро-ЕОМ змонтована на одній платі, відкрита для огляду. На ній легко спостерігати розташування основних елементів ЕОМ та проходження системних магістралей. На платі є клавіатура для введення програм в оперативну пам'ять, подавання команд на процесор та пристрій індикації. Пристрій індикації представляє собою однорядковий алфавітно-цифровий дисплей. Він дозволяє спостерігати вміст пам'яті та peгістрів. Порти введення та виведення мікро-ЕОМ реалізовані на універсальному програмованому інтерфейсі КР580ИК55А. Інтерфейс програмується під конфігурацію, яка показана на рис. 4.1.

Порт А/ з адресою Р8/ наладнаний на введення інформації. До нього ввімкнуті інформаційні шини клавіатури.

Порт В /з адресою Р9/ наладнаний на виведення інформації. До нього ввімкнута лінійка світлодіодів.

Порт С /з адресою РА/ наладнаний на введення /молодший півбайт/ та на виведення /старший півбайт/ до світ
лодіодів. Він одержує сигнали з движкових перемикачів, що розташовані на платі мікро-ЕОМ, та видає сигнали для сканування клавіатури.

4.3.2 Вивчення клавіатури зводиться до вияснення складу та функції клавіш. Клавіатура мікро-ЕОМ має вигляд:

Правий блок клавіш від 0 до F служить для введення даних в шістнадцятковому коді. Ліва група – це клавіші для введення команд, які сприймаються монітором системи.

Функції цих клавіш:

Сброс – згортання системи та повернення до монітора в будь-який момент часу;

АД+ – приріст адреси на 1 та зчитування даних пам’яті;

АД– – зменшення адреси на 1 та зчитування даних пам’яті;

Уст АД – установлення адреси в лічильник команд;

ЗП – запис даних в комірку пам’яті, за заданою адресою, з автоматичним приростом адреси на 1;

ВО3BP – повернення до виконання програми в покроковому режимі;

ПУСК – виконання програми з індикованої адреси;

ВВОД – введення даних у пам'ять мікро-ЕОМ з зовнішнього магнітофону;

ВЫВОД – виведення даних на зовнішній магнітофон;

Дві останні клавіші в лабораторній роботі не використовуються.

Введення програм здійснюється в оперативну пам’ять мікро-ЕОМ з адреси 8000 (в шістнадцятковому коді).

Карта пам’яті мікро-ЕОМ має вигляд:

Адреса	ємність (Байт)	Тип пам’яті	Використання
FFFF			Не використовувана область
83 FF		ОЗУ	Робоча область монітора
83C6		ОЗУ	Область користувача
7FFF		ПЗУ	Не використовувана область
05FF 0400		ПЗУ	Область користувача
03 FF		ПЗУ	Додаткова область монітора
02FF		ПЗУ	Область монітора

Таким чином, для програм користувача відводиться 967 комірок.

4.3.3 Освоєння прийомів введення інформації в ОЗУ та її коректування проводиться в такому порядку:

— перевірка вмісту пам’яті;

— натискається, клавіша СБРОС;

— натискаються клавіші 8,0,0,0 та УСТ.АД.

Тепер чотири лівих цифри дисплея (індикатор адресного регістра) показує адресу, яку тільки-но ввели. Дві крайні праві цифри (права половина індикатора регістра даних) показує дані, що зберігаються за цією адресою. Адреси та дані висвітлюються в шістнадцятковому коді.

Далі:

— натискається клавіша АД+, на індикаторі адресного регістра спостерігається приріст адреси, на правих індикаторах регістра даних висвітлюється вміст наступної комірки пам'яті (кількаразово натискуючи клавішу АД+, можна продивитись вміст пам’яті);

— натискається клавіша АД–, На адресному регістрі відбувається зменшення адреси, а на правих індикаторах регістра даних з’являється вміст комірки пам’яті, що відповідає зменшеній адресі (таким чином, кількоразово натискаючи клавішу АД–, можна продивитись вміст пам'яті в оберненому порядку).

4.3.4 Запис даних в пам’яті мікро-ЕОМ:

— натискуються клавіші 8,0,0,0 та УСТ.АД. Це означає адресу 8000, що є початковою адресою ОЗУ;

— натискуються клавіші 0,0 і ЗП, тобто записуються 00 в комірку пам’яті з адресою 8000, відбувається приріст адреси, на індикаторі адресного регістра з’являється адреса 8001, на правих індикаторах регістра даних видно вміст комірки з адресою 8001, а те, що було записано в комірку з адресою 8000, змістилось на два індикатори вліво;

— натискаються клавіші С, 3 і ЗП, тобто записуються дані 03 з адресою 8001, відбувається приріст адреси, в комірку з адресою 8002 записуються дані 00, а в комірку з адресою 8003–80;

— натискається клавіша АД–, це зменшує на 1 адресу і на правих індикаторах регістра даних з’являються дані, які тільки що ввели;

— багаторазово повторюється попередній крок для перевірки того, що весь введений масив міститься в пам’яті, можна також перевірити дані, натискаючи клавіші 8,0,0,0 та УСТ.АД+, а потім багаторазово працюючи клавішею АД+, передивитись комірки у прямому порядку.

4.3.5 Натисканням клавіші 0,0,0,1 та УСТ.АД вибирається перша адреса ПЗУ — постійного запам’ятовувального пристрою. Натискаємо клавіші 0,0 та ЗП, це означає, що намагаємось записати нулі у вибрану комірку пам’яті. А комірка ця належить постійній пам’яті, і дані туди не запишуться. Для того щоб впевнитись в цьому, перевіряємо вміст комірки з адресою 0001. Для цього натискуємо клавішу АД– і бачимо, що у комірці пам'яті з адресою 0001 записано 92, а не 00. Помилкова дія не була сприйнята.

Введення неправильних адрес або даних можна прослідкувати таким чином:

— натискуємо клавіші 0,9,0 і згадуємо, що хотіли записати адресу 8020, помилку можна виправити, натиснувши послідовно клавіші 8,0,2,0 та УСТ.АД;

— тепер, коли введена правильна адреса, можна ввести потрібні дані, натискуємо клавіші 7 і 9, ці цифри з’являться на правих індикаторах регістра даних, припустимо, що це не ті дані, котрі хотіли ввести, необхідно записати 69;

— натискуємо клавіші 6,9 і ЗП, при цьому неправильні дані зміщуються вліво і губляться, можна вводити дані безперервно, але зберігаються тільки дві останні цифри, після цього, якщо натиснути клавішу ЗП, дані запишуться в пам’ять;

— натискуємо клавішу ЗП, тепер дані 69 записані за адресою 8020;

— припустимо, що дані необхідно замінити на 68;

— натискуємо клавішу АД–, На дисплеї з’являються адреса 8020 та дані 69. Набираємо необхідні дані 68 і натискуємо клавішу ЗП, дані змінені.

4.3.6 Складання елементарних програм роботи з портами введення-виведення починається з переписування даних з порту введення у порт виведення.

Алгоритм програми в цьому випадку:

Студентам слід ввести в мікро-ЕОМ та реалізувати таку програму.

Таблиця 4.1 — Програма для мікро-ЕОМ
Адреса	Код	Мітка	Мнемокод	Коментар
	3Е		MVI A, 81	Запис в акумулятор константи для інтерфейсу
	D3 FB		OUT FB	Пограмування інтерфейсу
Продовження таблиці 4.1
	DB FA	START	IN FA	Читання даних з порту введення
	D3 F9		OUT F9	Запис даних у порт виведення
	С3 О4		JMP START	Повернення у початок циклу

Прив’язка вихідних сигналів до розрядів порту виведення:

F9

У7

У6

У5

У4

У3

У2

У1

У0

При роботі програми вхідні перемикачі слід установлювати в різних комбінаціях. Відповідно повинні змінюватись комбінації вмикання світлодіодів.

У задачу студентів входить визначити, до яких розрядів порту введення підключені вхідні перемикачі.

4.3.7 Далі студенти приступають до виконання бригадних завдань. Робота йде за таким алгоритмом:

Контроль правильності виконання завдання проводиться за одержаною комбінацією ввімкнених світлодіодів та індикацією використаної комірки пам’яті.

Варіанти завдань

Таблиця 4.2 — Варіанти завдань

Варіант	Комбінація вхідних сигналів	Спосіб адресації при посиланні інформації	Спосіб адресації при виборці інформації	Операція перетворю-вання інформації	Очікувана комбінація вмикання світлодіодів
	Х1	прямий	опосередкований	інверсія	У0 У2 У3 У4 У5 У6 У7
	Х2	опосередкований	прямий	зсув	У3
	Х3	прямий	опосередкований	зсув правий	У2
	Х1 Х2	опосередкований	прямий	інкремент	У0 У1 У2
	Х1 Х2	прямий	опосередкований	декремент	У0 У3
	Х2 Х3	опосередкований	прямий	інверсія	У0 У1 У4 У5 У6 У7
	Х1	опосередкований	прямий	зсув лівий	У2
	Х2	прямий	опосередкований	зсув правий	У1
	Х1 Х2 Х3	опосередкований	прямий	інверсія	У0 У4 У5 У6 У7

Приклад виконання завдання за варіантом 9.

8000 3Е 3Е, 8І Програмування інтерфейсу

8І

ДЗ OUT FB

FB

8004 2E MVI L, F0 Завантаження адресою

F0 80F0 регістрової пари

26 MVI H, 80 (для опосередкованої адресації)

8008 DB IN FA Читання порту введення

FA

800A 77 MOV M, A Введення за адресою у парі

800В 3А LDA 80F0 Вибірка з пам’яті

F0 (пряма адресація)

800E 2F CMA інвертування

800 D3 OUT F9 запис у порт виведення

F9

80011 C3 JMP 8008 Повернення до 8008

Кожна бригада демонструє викладачеві роботу своєї програми.

Зміст звіту

Звіт має вміщувати:

— титульний лист;

— мету роботи;

— конфігурацію настроювання портів;

— програму роботи з портами;

— алгоритм виконання бригадного завдання;

— програму виконання бригадного завдання.

Звіт виконується на листах формату А4 у відповідності з вимогами ЄСНД до текстових документів.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5