Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ
Кафедра ИВТ
ОБУЧЕНИЕ РАБОТЕ НА УЧЕБНОМ МИКРОПРОЦЕССОРНОМ КОМПЛЕКТЕ (УМК)
МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО
к лабораторной работе №13 по дисциплине
"Цифровые и микропроцессорные устройства"
для студентов специальностей
2 – 45 01 03 – Сети телекоммуникаций
2 – 45 01 02 – Системы радиосвязи,
радиовещания и телевидения
МИНСК 2003
Составитель В.И. Богородов
Издание утверждено на заседании кафедры ИВТ
06. 03 2003 г., протокол № 5
Зав. кафедрой ______________ Е.В. Новиков
ОБУЧЕНИЕ РАБОТЕ НА УЧЕБНОМ МИКРОПРОЦЕССОРНОМ КОМПЛЕКТЕ (УМК)
1 Цели работы
2 Литература
3 Домашнее задание
4 Вопросы для самоконтроля
5 Приборы, оборудование и документация
6 Порядок выполнения работы
7 Содержание отчёта
Отчёт должен содержать:
8 Контрольные вопросы
9 Требования к знаниям и умениям студентов
В результате выполнения лабораторной работы студенты должны знать:
Должны уметь:
10 Методические указания
УМК представляет собой законченную микроЭВМ и предназначен:
Основные технические характеристики УМК:
УМК состоит из следующих составных частей:
МикроЭВМ является основной составной частью и управляет работой всего УМК. Все обращения к памяти, операции ввода-вывода, вычисления выполняются микроЭВМ или ею же инициируются.
Пульт оператора предназначен для взаимодействия оператора с микроЭВМ.
Блок питания обеспечивает постоянными стабилизированными напряжениями микроЭВМ и пульт.
МикроЭВМ состоит из операционного устройства (ОУ), оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) и устройства пошагового выполнения программ (рисунок 1).
Пульт оператора состоит из клавиатуры, шестиразрядного дисплея, светодиодных индикаторов и управляющих кнопок сброс "СБ", прерывание "ПР", шаг "ШГ", а также переключателей работа/шаг "РБ/ШГ" и команда/цикл "КМ/ЦК".
Откройте крышку дипломата УМК. На лицевой панели УМК размещены кнопки включения/выключения, сброса и прерывания, кнопки управления пошаговым режимом работы УМК, функциональная клавиатура, клавиатура ввода данных, шестиразрядный дисплей, светодиоды ин-
Рисунок 1 – Структурная схема УМК.
дикации шины данных, шины адреса, управляющих сигналов микропроцессора (слово состояния).
Кнопка включения/выключения СЕТЬ расположена на левой нижней части лицевой панели. На самой кнопке выгравирован символ "". Эта кнопка служит для включения (нажатое состояние кнопки) и выключения (отжатое состояние кнопки) УМК. Над кнопкой размещены три светодиода, над которыми выгравировано: +5В, -5В, +12В. При перегрузках срабатывает защита блока питания и загорается соответствующий светодиод. В этом случае необходимо выключить УМК и вызвать специалиста по обслуживанию. Кнопка СБРОС расположена в правой средней части лицевой панели УМК. На кнопке выгравировано СБ. Эта кнопка служит для инициализации системной программы МОНИТОР. После нажатия на эту кнопку осуществляется запуск программы МОНИТОР, и в левой позиции шестиразрядного дисплея появляется символ "–". УМК готов к приему команд.
Кнопка ПРЕРЫВАНИЕ расположена под кнопкой СБРОС. На ней выгравировано ПР. При нажатии на эту кнопку вырабатывается сигнал ЗАПРОС НА ПРЕРЫВАНИЕ 7-го уровня и, если прерывания разрешены (выполнена команда EI), будет закончено выполнение текущей команды и управление будет передано на адрес 38H (что соответствует 7-му уровню прерываний). Начиная с этого адреса располагается программа обработки прерывания. Если кнопка ПР будет нажата во время работы программы МОНИТОР (на любой стадии) на дисплей будет выведен символ "?". В противном случае на дисплей будет выведен адрес точки прерывания и управление будет передано программе МОНИТОР.
Управление пошаговым режимом работы УМК производится с помощью кнопок, на которых выгравированы надписи: РБ/ШГ, КМ/КЦ и ШГ. С помощью этих кнопок может быть установлен один из двух режимов работы УМК по шагам. Первый режим – покомандный. Для установки этого режима необходимо нажимать кнопку РБ/ШГ (она останется в нажатом состоянии).
Для выполнения команд необходимо нажимать кнопку ШГ. Каждое нажатие кнопки ШГ вызовет выполнение текущей команды. При этом на светодиодах индикации состояния шин данных, адреса и управляющих сигналов, расположенных в центре лицевой панели УМК, будут высвечиваться в двоичном коде (каждый светодиод отражает соответствующий разряд), соответственно, адрес и код выполняемой команды, а также управляющие сигналы микропроцессора (слово состояния).
Второй режим работы по шагам – работа по машинным циклам. Для установки этого режима необходимо нажать кнопки: РБ/ШГ и КМ/ЦК. В этом случае можно проследить ход выполнения команды. При каждом нажатии на кнопку ШГ будет выполнен следующий машинный цикл. При этом на светодиодах индикации будет отражаться информация, соответствующая каждому машинному циклу.
Для работы в автоматическом режиме обе клавиши РБ/ШГ и КМ/ЦК должны быть в отжатом состоянии.
Клавиатура УМК располагается в нижней части лицевой панели и разделена на функциональные и информационные. В левой части расположены функциональные клавиши. За каждой клавишей закреплена определенная функция системной программы МОНИТОР. На ней выгравированы соответствующие идентификаторы функции:
П – просмотр и модификация содержимого ячейки памяти;
РГ – просмотр и модификация содержимого регистров микропроцессора (МП);
СТ – старт программы;
КС – подсчёт контрольной суммы;
ЗК – заполнение массива памяти константой;
ПМ – перемещение массива памяти;
└┘ – разделитель;
ВП – выполнить.
Первая часть информационных клавиш предназначена для ввода параметров в шестнадцатеричной форме. В дальнейшем подразумевается, что все вводимые и выводимые данные имеют шестнадцатеричный формат. На них выгравированы символы: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Кроме этого на клавишах 4, 5, 6, 7, 8, 9 под цифрами выгравированы идентификаторы регистров микропроцессора.
PH – ст. байт счётчика команд (PCH);
PL – мл. байт счётчика команд (PCL);
SH – ст. байт указателя стека (SPH);
SL – мл. байт указателя стека (SPL);
H – регистр H;
L – регистр L.
Для идентификации остальных регистров микропроцессора используются информационные клавиши:
A – регистр A;
B – регистр B;
C – регистр С;
D – регистр D;
E – регистр E;
F – регистр признаков.
Шестиразрядный дисплей расположен в центре лицевой панели УМК над клавиатурой и предназначен для отображения адресов и данных в шестнадцатеричной форме (как вводимых, так и результата). При этом левые четыре разряда используются для отображения адресов и идентификаторов регистров микропроцессора, а правые два – для отображения данных формата один байт. Светодиоды индикации состояния шин адреса, данных и управляющих сигналов микропроцессора расположены в центре лицевой панели УМК. Индикация шины адреса состоит из 16 светодиодов, а шины данных – из 8 светодиодов (для отображения в двоичном виде). Над ними выгравированы надписи, соответственно, АДРЕС и ДАННЫЕ. Под каждым светодиодом этих шин выгравированы номера разрядов, которым они соответствуют. Под ними размещены светодиоды управляющих сигналов микропроцессора с соответствующими надписями – СОСТОЯНИЕ и названия сигналов.
Для включения УМК необходимо:
а) отжать (выключить) кнопку СЕТЬ, если она была включена;
б) подключить сетевой шнур к сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц;
в) нажать кнопку СЕТЬ, она должна остаться в нажатом состоянии. При этом не должны загораться светодиоды защиты +5В, -5В, +12В. Повторное включение УМК должно производиться не менее, чем через 20 секунд после выключения. В противном случае сработает защита блока питания и загорятся соответствующие светодиоды защиты. В этом случае необходимо выключить УМК и дождаться, когда светодиоды защиты погаснут, и только после этого можно повторно включать УМК.
Для запуска УМК необходимо:
Для ввода команды в УМК необходимо:
а) на функциональной клавиатуре нажать клавишу, соответствующую выбранной команде. При этом экран погаснет;
б) ввести параметры команды (если их несколько, то между ними необходимо нажать клавишу РАЗДЕЛИТЕЛЬ). По мере ввода данных, они будут отображаться в соответствующей части дисплея. При вводе параметров необязательно вводить лидирующие нули. Например, вместо 01 можно ввести 1 и вместо 0023 – 23. Длина параметра не ограничена однако при вводе параметров, отображающих адреса, существенными являются только 4 правые позиции, а при вводе байтовых значений – только 2;
в) нажать клавишу ВП. Результат выполнения команды появится на дисплее. Если при вводе команды будет допущена ошибка, на экран дисплея будет выведен символ "?", и команда будет снята. Оператор должен повторить ввод.
Эта команда используется для считывания или записи в память данных. Для выполнения этой команды необходимо:
а) нажать клавишу П;
б) ввести адрес ячейки памяти, например, 800H (H означает, что адрес указан в шестнадцатеричной системе счисления и в УМК не вводится);
в) нажать клавишу ВП. На дисплее в правой части появится содержимое заданной ячейки
800 XX (произвольное число);
г) введите новое значение – 0
800 0;
д) нажмите клавишу РАЗДЕЛИТЕЛЬ, осуществится переход к следующей ячейке памяти
801 XX;
е) введите новое значение – 1
801 1;
ж) действуя аналогично пунктам д), е), введите далее значения:
2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F;
з) нажмите клавишу ВП.
На этом выполнение данной команды ЗАПИСЬ В ПАМЯТЬ будет окончено. УМК перейдёт в режим ввода следующей команды.
Для проверки правильности выполнения этой команды необходимо выполнить эту команду без модификации содержимого памяти, т. е. в режиме чтения:
а) нажать клавишу П;
б) ввести адрес ячейки памяти – 800H;
в) нажать клавишу ВП. На дисплее должно появляться:
800 00;
г) нажмите клавишу РАЗДЕЛИТЕЛЬ
801 01;
д) и т. д. до появления на дисплее
80F 0F.
Таким образом, вы можете просмотреть содержимое ячеек 800H – 80FH. Оно должно совпадать с тем, что вы ввели раньше;
е) введите ВП.
Задание:
1. Начиная с адреса 810H введите последовательно в ячейки памяти и проверьте данные:0FH, 0EH, 0DH, 0CH, 0BH, 0AH, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1.
Примечание 1 – Для записи программ пользователя доступно адресное пространство начиная с адреса 800H.
Эта команда используется как для просмотра, так и для модификации регистров микропроцессора.
Изменим содержимое регистров микропроцессора A и B:
а) нажмите клавишу РГ;
б) введите A – идентификатор регистра A на клавиатуре ввода данных. На дисплее появится содержимое регистра A:
A-AA;
в) введите новое значение:
A-0A;
г) нажмите клавишу РАЗДЕЛИТЕЛЬ;
д) введите B – идентификатор регистра B:
B-BB;
е) введите новое значение – 0B
B-0B;
ж) нажмите клавишу ВП.
Для проверки правильности выполнения команды выполните следующие действия:
а) нажмите клавишу РГ;
б) введите A – идентификатор регистра A, должно появиться на дисплее:
A-0A;
в) нажмите клавишу РАЗДЕЛИТЕЛЬ;
г) введите B – идентификатор регистра B, должно появиться на дисплее:
B-0B;
д) нажмите клавишу ВП.
Если содержимое регистров A и B будет отлично от 0AH и 0BH, значит при выполнении команды модификации регистров вы неправильно ввели новые значения. Выполните команду повторно.
Задание:
1. Установить значения регистров:
(A)=00H; (PH)=07H;
(B)=01H; (PL)=08H;
(C)=02H; (SH)=0BH;
(D)=03H; (SL)=0AH;
(E)=04H; (F)=FFH.
(H)=05H;
(L)=06H;
2. Проверьте правильность выполнения команды.
Эта команда используется для запуска и отладки программ пользователя. Для выполнения этой команды необходимо предварительно запиcать в память машинные коды программы, например, коды последовательности пустых команд NOP – 00H:
а) в ячейки памяти с адресами от 800H до 80EH запишите 00H, код команды NOP, используя команду МОНИТОРА ПРОСМОТР И МОДИФИКАЦИЯ СОДЕРЖИМОГО ЯЧЕЙКИ ПАМЯТИ;
б) в ячейку с адресом 80FH запишите FFH, код команды RST7, выполняющей функцию программного прерывания для прекращения выполнения программы;
в) выполните программу с помощью команды СТАРТ ПРОГРАММЫ. Для этого необходимо:
На дисплее появится адрес 80F и символ "–" в разряде данных. Программа выполнена.
г) выполните программу с точками останова. Для этого необходимо:
Продолжим выполнение программы, начиная с адреса первой точки останова 803H, до адреса 805H. Для этого:
На дисплее появится 805 – адрес точки останова. Теперь продолжим выполнение программы без указания точки останова. Для этого:
Задание:
Эта команда используется для записи в массив памяти константы. Для выполнения этой команды:
а) нажмите клавишу ЗК;
б) введите начальный адрес массива – 800H;
в) нажмите клавишу РАЗДЕЛИТЕЛЬ, экран дисплея погаснет;
г) введите конечный адрес массива – 80FH;
д) нажмите клавишу РАЗДЕЛИТЕЛЬ, последний введённый адрес останется на дисплее;
е) введите константу AAH;
ж) нажмите клавишу ВП.
Для проверки правильности выполнения команды заполнения массива памяти константой выполните команду П без модификации содержимого памяти (см. п. 10.5.1).
Задание:
Эта команда используется для проверки правильности записи кодов команд программы в память.
Перед выполнением этой команды заполните массив памяти 840H – 8FFH данными EEH, чтобы заранее знать фактическую контрольную сумму этого массива для проверки – она равна 80H.
Для выполнения команды ПОДСЧЁТ КОНТРОЛЬНОЙ СУММЫ:
а) нажмите клавишу КС;
б) введите начальный адрес массива – 840H;
в) нажмите клавишу РАЗДЕЛИТЕЛЬ;
г) введите конечный адрес массива – 8FFH;
д) нажмите клавишу ВП. На дисплее появится значение контрольной суммы массива – 80.
Задание:
Эта команда используется для пересылки данных из одной области памяти в другую. Например, для перемещения кодов команд программы.
Перед выполнением этой команды предварительно заполните массив памяти 800H – 83FH данными 55H и подсчитайте контрольную сумму этого массива. Должно получиться 40H.
Для выполнения команды ПЕРЕМЕЩЕНИЕ МАССИВА ПАМЯТИ:
а) нажмите клавишу ПМ;
б) введите начальный адрес перемещаемого массива – 800H;
в) нажмите клавишу РАЗДЕЛИТЕЛЬ;
г) введите конечный адрес перемещаемого массива – 83FH;
д) нажмите клавишу РАЗДЕЛИТЕЛЬ;
е) введите начальный адрес массива, куда осуществляется перемещение – 900H;
ж) нажмите клавишу ВП.
Для проверки правильности выполнения команды перемещения подсчитайте контрольную сумму нового массива (900H – 93FH). Она должна совпадать с контрольной суммой перемещаемого массива (800H – 83FH)=40H.
Задание:
План 2002/03, поз. 59
Богородов Владимир Ильич
ОБУЧЕНИЕ РАБОТЕ НА УЧЕБНОМ МИКРОПРОЦЕССОРНОМ КОМПЛЕКТЕ (УМК)
Методическое руководство к лабораторной работе №13 по дисциплине “Цифровые и микропроцессорные устройства” для студентов специальностей 2 – 45 01 03 – Сети телекоммуникаций, 2 – 45 01 02 – Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения
Редактор Вердыш Н.В.
Подписано к печати________________
Формат 60х84/16
Усл. печ. л. _____ Уч. изд. л. _____
Тираж 30 экз. Заказ___________
Высший государственный колледж связи
220114, г. Минск ул. Староборисовский тракт 8, к. 2.
EMBED Unknown