МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра "Вычислительная техника" Работа в имитаторе предметной среды Методические указания по выполнению лабораторной работы по курсу "Микропроцессорная техника" МОСКВА 1995 г. - 2 - Цель работы: Изучение методов организации обмена информацией между внешней средой и микроЭВМ через порты ввода-вывода и управления внешними по отношению к микроЭВМ объектами. 1. Краткие сведения из теории. Как правило, управление внешними объектами микроЭВМ осуществляет через порты ввода-вывода - специальные микросхемы, предназначенные для выдачи объектам управления логических сигналов и получения от них сигналов обратной связи. В зависимости от схемы подключения портов ввода-вывода архитектуры микроЭВМ подразделяются на две большие группы: с общей шиной и с изолированной шиной. Архитектура с общей шиной подразумевает подключение внешних устройств как ячеек памяти. В этом случае обращение к портам ввода-вывода точно такое же, как к ячейкам памяти. Наряду с достоинствами: возможность использования тех же методов адресации, тех же команд и т.д., этому способу включения внешних устройств свойственны и существенные недостатки: использование части адресного пространства для микросхем ввода-вывода сложность в отладке программного обеспечения, плохая читаемость программы. Архитектура с изолированной шиной подразумевает использование для микросхем ввода-вывода специального адресного пространства, что упрощает проектирование систем, снижает количество ошибок в программном обеспечении, улучшает читабельность программы. При этом для обращения к портам ввода-вывода используются специальные команды ввода-вывода: команда ввода информации из порта IN и команда вывода OUT. К командам ввода-вывода микропроцессора К580 относятся команда ввода IN (n) и команда вывода OUT (n). При выполнении команды IN микроЭВМ считывает число из внешнего устройства (ВУ) с адресом n ( байт). При выполнении команды OUT микроЭВМ заносит число из аккумулятора во ВУ с адресом n. Так как адрес устройства указывается в одном байте, то с помощью этих команд ЦП может обмениваться информацией не более чем с 256 устройствами ввода-вывода. - 3 - 2. Описание имитатора предметной среды. В предметной среде программного макета микропроцессорного стенда представлены два объекта: линейка светодиодов и светодиодная матрица. Адрес порта, управляющего работой линейки светодиодов - 40H. Старшему биту посылаемого байта соответствует самый левый светодиод, младшему биту - правый светодиод. Единице в передаваемом бите соответствует зажженый светодиод, нулю - погашенный. Адреса портов, управляющих работой сведодиодной матрицы - 40H-47H. Самому верхнему горизонтальному ряду светодиодов соответствует адрес 40H, самому нижнему - 47H. Управление работой светодиодов линеек такое же, как в предыдущем случае. 3. Работа с имитаторами объектов. Написание и отладка программ управления в автономном режиме выполняются так же, как и ранее. Однако отладка и работа программ совместно с объектами управления имеют некоторые особенности. Перед началом работы программы, управляющей объектом необходимо вызвать объект на экран. Для этого из верхнего меню (выход в верхнее меню осуществляется по клавише F10) вызывается функция 'OBJECT'. Далее в появившемся выпадающем меню следует выбрать объект управления. Пункту меню 'OBJECT1' соответствует линейка светодиодов, пункту 'OBJECT2' - светодиодная матрица, выбор пункта 'NOOBJECT' приводит к отказу от работы с объектами. При отладке программ, управлящих объектами, следует учитывать, что циклические программы с бесконечным повторением циклов полностью занимают все временные ресурсы машины, т.е. прервать их выполнение можно только перезагрузкой ПЭВМ. Поэтому отладку таких программ целесообразно выполнять в пошаговом режиме, а лучше - ограничить число циклов повторения программы. 4. Варианты заданий. 1. Разработать программу управления объектом "линейка светодиодов": а) Последовательно зажигаются один светодиод начиная с крайнего левого и до крайнего правого и наоборот. б) Световая волна (зажженный светодиод) движется от - 4 - самого левого конца линейки до четвертого слева светодиода, отражается от него и возвращается обратно. При повторном движении волна доходит до крайнего правого светодиода и отражается от него. Процесс повторяется бесконечно. в) Последовательно зажигаются четные и нечетные светодиоды. 2. Разработать программу управления объектом "светоди- одная матрица. а) Световая волна (зажженный светодиод) движется после- довательно слева направо и сверху вниз. Цикл повторения беско- нечен. б) Световая волна движется по спирали, сужающейся к центру матрицы. Цикл повторения бесконечен. в) Световая волна движется по диагоналям матрицы после- довательно от левого верхнего угла матрицы к правому нижнему углу. Цикл повторения бесконечен. г) вывести последовательно по буквам некоторое наперед заданное слово.  _Пример: Программа управления объектом "линейка светодиодов" mvi b,10 loop: mvi a,01 mvi c,08 met1: out 64 push b mvi d,ffh loop1: dcr d mvi b,ffh ll1: dcr b out 64 out 64 jnz ll1 jnz loop1 pop b rlc dcr c jnz met1 rrc mvi c,08 met2: out 64 push b mvi d,ffh loop2: dcr d mvi b,ffh ll2: dcr b out 64 out 64 jnz ll2 jnz loop2 pop b rrc dcr c jnz met2 dcr b jnz loop hlt end 5. Содержание отчета. Отчет по лабораторной работе должен содержать: 1. Условную схему подключения внешних устройств к МПС. 2. Самостоятельно разработанную программу. 3. Тексты программ на Ассемблере и в машинных кодах. 4. Оценка результатов работы разработанных программ. 6. Библиографический список. 1. А.Г. Алексенко, А.А.Галицын, А.Д.Иванников. - Проектирование радиоэлектронной аппаратуры на микропроцессорах. М., Радио и связь. - 1984. 2. А.А. Брябрин. Программное обеспечение персональных ЭВМ.- М., Наука, - 1988. Задание составили: доцент, к.т.н. Аксенов Е.И. доцент, к.т.н. Ерохин В.В.