08 семестър - Книги и насоки - Методи за лабораторни упражнения - 1801-(pdp11)
МОСКОВСКА ДЪРЖАВНА ТЕХНИЧЕСКА
N.E. БАУМАН УНИВЕРСИТЕТ
Б. Б. Михайлов, О. И. Елисеева, А. Б. Шведов
КЪМ ИЗПЪЛНЕНИЕТО НА ЛАБОРАТОРНА РАБОТА №2
„Изследване на микропроцесор от серия K1801“
по курса „Елементи на електрониката и микропроцесора
1. КРАТКО ОПИСАНИЕ НА МИКРОПРОЦЕСОР K1801VM1
1.1. Основни спецификации.
3. Броят на регистрите с общо предназначение - 8x16 p.
4. Брой канали за обмен на информация - 1 бр.
5. Тип канал за обмен на информация: комбиниран асинхронен (тип Q-bus).
6. Брой нива на заявка за прекъсване - 4.
7. Брой отбори – 76 бр.
9. Тактова честота от 100 kHz до 5 MHz.
10. Захранващо напрежение +5V +/-10%.
11. Времето за изпълнение на командите register-register е 1,6 µs.
1.2. Микропроцесорна структура.
Опростена блокова схема на микропроцесора е показана на фиг.1. Основните възли на процесора са: аритметично логическо устройство (ALU), регистри с общо предназначение (RON), управляващо устройство (CU) и регистър на състоянието на процесора (RSP).
ALU е проектиран да обработва информация. Извършва всички аритметични и логически операции, команди за управление, промени в съдържанието на регистрите и др. Списъкът с необходимите команди на микропроцесора е даден в таблица 3.
RON са проектирани да съхраняват операнди и резултати от изчисления. Процесорите от серията K1801 имат осем 16p регистъра (R0…R7).
Регистрите с общо предназначение могат да се използват като:
акумулатор за съхраняване на операнд или резултат;
Два регистъра имат специално предназначение:
регистър R6 се използва като хардуерно реализиран указател на стека;
регистър R7 се изпълнявафункции на програмния брояч (програмен брояч).
Контролното устройство е предназначено за обмен на информация с външни устройства. Той формира управляващата шина и сигналите за синхронизация на работата на целия процесор.
Регистърът за състоянието на процесора съдържа информация за текущото състояние на процесора; стойностите на четирите най-малко значими цифри зависят от резултата от изпълнената команда. Битовете на регистъра на състоянието имат следната цел:
- С=1, ако в резултат на изпълнение на командата има пренасяне от по-висок ред;
- V=1, ако е възникнало аритметично препълване в резултат на изпълнение на команда;
- Z=1, ако резултатът е нула;
- N=1 при отрицателен резултат;
- T - сервизен бит, който се използва основно за тестване на процесора;
- 7p - служи за забрана и разрешаване на прекъсване на процесора от външни устройства.
1.3 Набор от инструкции за микропроцесор
Битове 00…02 дефинират един от осемте RON, които се използват в определена команда (от R0 до R7).
Операндът е в регистър
Същото, но регистърът се намалява ПРЕДИ да бъде изпълнена инструкцията
Адресът на операнда е сумата от регистъра и думата, следваща инструкцията.
Адрес на операнд в регистъра
mov R0,(R4) или mov R0,@R4
010 111
Адресът на операнда е сумата от PC и отместването в думата след инструкцията. Кодът се оказва преместим!
Списъкът с команди за централния процесор от серията K1801 е даден в таблица 3. Някои команди могат да извършват операции както с 16 p думи, така и с отделни байтове. В последния случай тези команди имат обозначението (B) след основното име. За да укажете тези команди, когато извършвате байтови операции, единица се записва в най-високия (15) бит на командата ипри работа с думи - нула. В таблица 3 тази категория е обозначена с *. Например инструкцията за инвертиране на дума има код 0051DD, а инструкцията за инвертиране на малък байт има код 1051DD, съответно.
Освен това в таблица 3 се използват следните обозначения:
R - регистър с общо предназначение:
II. ПРОЦЕДУРА НА РАБОТА
Лабораторната работа се провежда с микропроцесорен емулатор PDP11.
1. Стартирайте програмата PDP 11
2. Списъкът с контролни команди за емулаторната програма е даден в таблица 2.