ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«НИЖЕГОРОДСКИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

 

 

 

 

Дисциплина: «Вычислительная техника»

 

 

 

 

 

Практическая работа №5

 

 

 

 

 

Тема: «Расчёт длительности выполнения команд МП КР580ВМ80А».

 

 

 

 

 

 

Специальность: Радиоаппаратостроение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Нижний Новгород

 

2016г.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

1.1. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ КОМАНД.

 

Цикл команд (ЦК) – время выполнения команды.

   За это время МП:

1) Извлекает команду из памяти;

2) Дешифрует код команды (формирует управляющие сигналы для выполнения команды);

3) Завершает выполнение команды (снимает управляющие сигналы).

Цикл команды состоит из машинных циклов.

Машинный цикл – это время обращения МП к памяти или УВВ.

Цикл команды состоит от 1-го до 5-ти машинных циклов.

   Такт (Т) – это наименьший промежуток времени, необходимый для выполнения одного элементарного действия.

T=1/1 такт

   Действия:

   - выставление адреса на ША;

   - анализ флага и тд.

 

   Для КР580ВМ80 ЦК = (1 - 5) Мц; Мц = (3 - 5) Т.

 

Любая команда в цикле М1, извлекает код команды из памяти для этого:

Т1: ША; Т2: ШУ; Т3: пересылка.

 

1.2. Типы МЦ.

 

МП КР580ВМ80 имеет 10 типов МЦ:

1) Извлечение 1-ого байта команды из памяти – М1 – всегда 4 такта

Т1: ША = PC (на ША выставляется содержимое программного счетчика);

Т2: ШУ: MRD; -----> ШУ: MRD

MWR

IORD

IOWR

Т3: М[PC] -----> ША -----> ШД ----> Регистр Команд

Т4: Дешифрация 1-го байта команды

2) Чтение байта данных из памяти:

Т1: ША;

Т2: ШУ = MRD;

Т3: байт ---> МП (ШД)

3) Запись байта из МП в память:

ШУ = MRW

4) Чтение байта из стека:

Т1: ША = SP

5) Запись байта в стек;

6) Ввод байта из УВВ в аккумулятор;

7) Вывод байта из аккумулятора в УВВ;

8) Обслуживание прерываний (IRQ);

9) Остановка по команде HLT;

10) Прерывание во время остановки.

 

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Цель работы: Изучение расчёта длительности выполнения команд МП КР580ВМ80А

 

ЗАДАНИЕ

 

1. Выполняем команду

2. Режим адресации

3. Формат

4. Код команды

5. Загрузить команду в память

6. Изобразить регистры, указать в команде, МП и память

7. Функционирование команд м.ц и Т при выполнении команд

8. Нарисовать временную диаграмму функционирования МП. Определить цикл команды.

 

ВАРИАНТЫ

 

Вариант

 

Команды

Содержимое регистров МП и ячеек памяти до выполнения команды

 

1

 

1.1 LHLD 8321

1.2 SHLD 8321

M[8321] = 15h; M[8321] = 0Bh; HL = 0128h

M[8321] = 15h; M[8321] = 0Bh; HL = 0128h

 

2

 

2.1 PUSH PSW

2.2 PUSH B

Ak = 39h; PrФл = 02h; SP = 8322; M[SP] = 15; M[SP+1] = 3E

BC = 39h; SP = 8322; M[SP] = 15; M[SP+1] = 3E

 

3

 

3.1 IN 85

3.2 OUT 85

A = 00; УВВ[85] = FE

A = 00; УВВ[85] = FE

 

4

 

4.1 CALL 8438

4.2 CC8438

SP = 9514; M[SP] = 00; M[SP+1] = 29

SP = 9514; M[SP] = 00; M[SP+1] = 29

 

5

 

5.1 RET

5.2 RC

SP = 8489; M[SP] = 15; M[SP+1] = 3F

SP = 8489; M[SP] = 15; M[SP+1] = 3F

 

6

 

6.1 JMP 8514

6.2 JC 8514

 

 

 

7

7.1 POP PSW

7.2 POP D

Ak = 24h; PrФл = 86h; SP = 8415; M[SP] = 02; M[SP+2] = 4F

 

DE = 0415h; SP = 8416; M[SP] = F5; M[SP+1] = 09

 

8

8.1 STAX B

8.2 LDAX B

A = 28; BC = 8314; M[8314] = 03

 

A = 28; BC = 8314; M[8314] = 03

 

9

9.1 CMP M

9.2 CPI, 24

HL = 8403; M[8403] = B8; Ak = 13; PrФл = 02

 

Ak = 13; PrФл = 02

 

10

10.1 SUB M

10.2 SBB M

HL = 8500; M[8500] = 14h; A = 03

 

HL = 8500; M[8500] = 14h; A = 03; CF = 1

 

2. 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ.

 

Рассмотрим пример.

 

   Рассмотреть функционирование МП при выполнении команды LDA 8341 на циклы и такты.

1) Функция выполнения команды LDA 8341;

Дано: Аn = 03h, M [8341] = h

2) Количество МЦ и Т;

3) Режим адресации – прямая адресация (в команде указан адрес);

4) Формат команды

3 байта; 1б = 3А

      2б = 41

      3б = 83

Будет занимать 3 ячейки памяти

5) Записать команду с адреса 0000h и указать содержимое всех используемых ячеек памяти

0000

0001

41

0002

83

....

..

8341

03

FFFF

 

6) Привести структуру МП с задействованными регистрами до выполнения команды и после ее выполнения.

7) Функционирование МП по циклам и тактам

1МЦ – М1 – выборка 1-го байта команды

Т1: ША = PC = 0000h

Т2: ШУ: MRD; PC = PC + 1 = 0001h

Т3: ШД: M [0000] = 3А -> Рг К

Т4: Дешифровка 1-го байта команды

 

2МЦ

Т1: ША = PC = 0001h

Т2: ШУ = MRD; PC = PC + 1 = 0002h

Т3: ШД = М [0001] = 41 -> Z (специальный регистр МП)

 

3МЦ

Т1: ША = PC = 0002

Т2: ШУ = MRD

Т3: ШД = М [0002] -> 83 -> W

 

4МЦ

Т1: ША = WZ = 8341h

Т2: ШУ: MRD

Т3: ШД: М [8341] = 5Bh -> Ак

 

Временная диаграмма функционирования и определения цикла команды.

ЦК = 4МЦ = 4Т+3Т+3Т+3Т =13Т = 13х0,4 = 5,2 мкс

T = 1/2,*10 = 0,4мкс