Микропроцессорные системы

Цель работы: ознакомление со структурой учебной микроЭВМ, картой памяти, органами управления и режимами работы.

Назначение микроЭВМ, ее структура и карта памяти рассмотрены в Приложении "Эмулятор учебной микроЭВМ УМПК-80/ВМ". После включения учебной микроЭВМ или нажатия клавиши начальной установки "R" содержание программного счетчика МП обнуляется и выполнение программы начинается с нулевой ячейки памяти, где записаны программы тестов всех узлов микроЭВМ.

После выполнения тестов производится начальная установка всех внутренних программно-доступных регистров МП. Она состоит в том, что в программный счетчик записывается число 0800h (первый адрес ОЗУ), в указатель стека - число 0FB0h, а остальные регистры МП обнуляются.

Задания

1. Ознакомьтесь с описанием учебной микроЭВМ.

2. Изучите алгоритм работы управляющей программы и возможные режимы работы по рис.

Рис. Схема перехода к различным режимам работы в микроЭВМ

3. Изучите регистры МП i8080A.

4. Исследуйте порядок работы с эмулятором микроЭВМ.

4.1. Запустите эмулятор микроЭВМ. Эмулятор подает звуковой сигнал и выводит на дисплей сообщение НАЧАЛО. Находясь в этом режиме, микроЭВМ реагирует на нажатие клавиш управления. Вызов возможных режимов работы из этого состояния микроЭВМ определяется алгоритмом, приведенным на рис. Из любого места управляющей программы можно вернуть микроЭВМ к начальному состоянию нажатием на клавишу "R". В этом случае микроЭВМ начинает выполнять управляющую программу с нулевой ячейки памяти. В результате ее выполнения все ячейки ОЗУ будут обнулены и, следовательно, будет стерта вся программа пользователя, если она была записана ранее в ОЗУ.

4.2. Нажмите на клавишу "R" и убедиться, что тестовые программы проходят заново.

5. Исследуйте содержимое памяти.

5.1. Нажмите на клавишу "ОтА", при этом на дисплее появится сообщение начала выполнения режима отыскания адреса (включены нижние сегменты дисплея).

5.2. Последовательно нажмите на клавиши "0", "8", "0", "0". Убедитесь при этом, что каждая цифра будет записана в младший разряд адресного дисплея и произойдет одновременный сдвиг всех знаков на адресном дисплее на один разряд влево. При введении четвертой цифры с клавиатуры микроЭВМ выведет на дисплей число, записанное по этому адресу. На дисплее данного появится число 00h. В случае ошибки при введении адреса следует нажать на клавишу "ОтА" и повторить ввод.

5.3. Нажмите на клавишу "ЗпУв". В этом режиме микроЭВМ увеличит на единицу адрес на адресном дисплее и выведет его содержимое на дисплей. Последовательно нажимая на клавишу "ЗпУв" несколько раз, проверьте содержимое адресов ОЗУ, оно должно быть равно нулю.

5.4. Нажмите на клавишу "ОтА" и введите адрес 0000h (первый адрес ПЗУ). На дисплее данных появится код 26h. Последовательно нажимая на клавишу "ЗпУв", просмотреть содержимое нескольких ячеек ПЗУ.

5.5. Убедиться, что содержимое памяти можно просмотреть с помощью последовательного нажатия на клавишу "Ум.". Таким образом, использование этого режима позволяет проверить содержимое всех ячеек памяти микроЭВМ.

6. Запишите числа в память микроЭВМ.

6.2. Нажмите на клавишу "ОтА" и после этого наберите адрес 0800h. На дисплее данного после введения адреса появится его содержимое 00h.

6.3. Нажмите на клавишу "1". микроЭВМ вводит значение цифры нажатой клавиши в младший разряд дисплея данных, при этом в этом разряде дисплея появляется десятичная точка. Она свидетельствует о том, что микроЭВМ находится в режиме ввода данных и число, представленное на дисплее данных, не является истинным содержимым адреса памяти, представленного на адресном дисплее.

6.4. Нажмите на клавишу "2". Убедиться при этом, что цифра "1" младшего разряда дисплея переместилась на старший разряд дисплея данных, а цифра "2" - на ее место (десятичная точка осталась гореть в младшем разряде). Проверьте, что последующие нажатия на цифровые клавиши приводят к вводу цифры нажатой клавиши в младший разряд дисплея данных и смещению в старший разряд предыдущей нажатой клавиши.

6.5. Запишите нажатием на клавишу "ЗпУв" число, представленное на дисплее по адресу 0800h. При этом на дисплее появятся адрес 0801h и его содержимое (00h), а десятичная точка погаснет, показывая, что данные введены и микроЭВМ вышла из режима ввода данных.

6.6. Запишите любое число на дисплей данного при наличии на дисплее адреса 0801h.

6.7. Нажмите на клавишу "Ум". На адресном дисплее появится адрес 0800h с его содержимым. Убедитесь при этом, что это то число, которое было записано Вами ранее по этому адресу. Отсутствие десятичной точки в младшем разряде дисплея свидетельствует о том, что это число микроЭВМ извлекла из памяти.

6.8. Нажмите на клавишу "ЗпУв" и проверить содержание адреса 0801h. Убедитесь при этом, что число, введенное Вами ранее по этому адресу, не было записано в память при нажатии на клавишу "Ум".

6.9. Осуществите вывод на дисплей содержимого адреса 0000h (ПЗУ). На дисплее будет 26h. Запишите по этому адресу на дисплее любое другое число. Убедитесь, что при нажатии на клавишу "ЗпУв" запись данных в ПЗУ невозможна и при этом микроЭВМ определяет это действие как ошибку, формирует звуковой сигнал, не увеличивает адрес и выводит на дисплей истинное число, записанное в ПЗУ.

7. Просмотр содержимого программно доступных регистров МП.

7.1. Нажмите на клавишу "ОтРг". На дисплей будет выведено содержание аккумулятора (А) МП. Многократно нажимая на клавишу "ЗпУв", проверьте последовательность вывода содержимого внутренних регистров МП на дисплей.

7.2. Многократно нажимая на клавишу "Ум", проверьте последовательность вывода содержимого внутренних регистров МП на дисплей.

8. Осуществить пуск выполнения программы.

8.1. Пуск программы производится нажатием на клавишу "П" (пуск), при этом в программный счетчик МП записывается адрес, указанный на дисплее, и выполнение программы начинается с этого адреса. Нажмите на клавишу "ОтА" и введите адрес 0800h.

8.2. Нажмите на клавишу "П".

8.3. Убедитесь, что выполнение программы может быть остановлено нажатием на клавишу "Ст". Для этого повторите пуск программы заново и при выполнении программы нажмите на клавишу "Ст". При останове программы на дисплей будет выводиться адрес, записанный в программном счетчике, и его содержимое на момент останова. При останове программы проверьте возможность осуществления режима вывода на дисплей содержимого регистров МП на момент останова, для чего: нажмите на клавишу "ОтРг", при этом на дисплее появится содержание аккумулятора МП. Последовательным нажатием на клавишу "ЗпУв" проверить вывод на дисплей содержимого регистров МП.

8.4. Нажатием на клавишу "ПрСч" выведите на дисплей адрес памяти, на котором было прервано выполнение программы. Нажмите на клавишу "П" (пуск) и продолжите выполнение программы.

Содержание отчета

Отчет должен содержать: 1. Цель работы. 2. Карту памяти учебной микроЭВМ УМПК-80. 3. Программно-логическую модель МП i8080a с описанием регистров и признаков. 4. Информацию о содержании программно-доступных регистров МП i8080a после программы начальной установки микроЭВМ. 5. Содержимое адресов памяти учебной микроЭВМ УМПК-80 (согласно варианту в табл. 1). 6. Выводы.

Таблица 1.