Предисловие

Стремительное развитие микропроцессорной техники в конце ХХ и начале ХХI веков привело к тому, что характеристики современных универсальных микропроцессоров в плане быстродействия, объема оперативной памяти и разрядности намного превосходят характеристики микропроцессора (МП) Intel 8080 (КР580ВМ80А).

В то же время изучение идей, заложенных в CISC микроконтроллерах, по мнению автора, целесообразно начинать с тех простых устройств, которые, во-первых, получили развитие в последующих поколениях не только универсальных микропроцессоров, но и микроконтроллеров; а во-вторых, подкреплены серийно выпускаемыми лабораторными стендами.

Изучение принципов работы и программирования микропроцессора на примере гипотетического устройства требует некоторого переучивания при переходе к конкретному устройству, что приводит к необоснованной затрате времени и сил.

По этим причинам целесообразно использовать как отправную точку при освоении микропроцессорной техники, которой автор занимается несколько десятков лет, микропроцессор Intel 8080 (КР580ВМ80А), для которого существуют лабораторные стенды, серийно выпускаемые заводом «Протон» (г. Зеленоград)

Поскольку аппаратная часть микропроцессоров шагнула далеко вперед, то в учебном пособии основное внимание уделяется изучению ассемблера МП КР580ВМ80А, что может быть полезно при изучении ассемблеров современных микроконтроллеров, которые рассматриваются в других разделах курса «Микропроцессоры и интерфейсные средства транспортных средств» для студентов специальности 220301(21020). Аппаратная часть рассматривается в главе 1 в той мере, в какой это необходимо для понимания работы данного микропроцессора и освоения его ассемблера.

Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность инж. Лукьяновой О.Ю. за помощь в подготовке материала учебного пособия к печати.

Глава 1. Структура и функционирование мп кр580вм80а

1.1 Структурная схема микропроцессора к580вм80

Рис. 1.1 Структурная схема микропроцессора

Структурная схема МП К580ВМ80А приведена на рис. 1.1, где используются обозначения на русском языке.

А – аккумулятор

БД, БА – буфер шины данных, адреса

БР1, БР2 – буферные регистры

АЛУ – комбинационное арифметико-логическое устройство

РП – регистр признаков

СДК – схема десятичной коррекции результата

РК – регистр команд

ДШК – дешифратор команд

УУ – устройство управления

М – мультиплексор

СВР – схема выборки регистров

W, Z – программно недоступные регистры

B, C, D, E, H, L – регистры общего назначения

SP – указатель стека (Stack Pointer)

PС – счётчик команд (Programm Connter)

ШД, ША, ШУ – шины данных, адреса и управления соответственно

Рассмотрим входные выходные сигналы в русской и английской версиях (в английской версии обозначения сигнала присутствуют только заглавные буквы).

Входные сигналы:

• Ф1, Ф2 (F1, F2) – две перекрывающие последовательности импульсов синхронизации;

• ГТ (READY) – сигнал готовности внешнего устройства или памяти к обмену; используется при работе с медленными по отношению к МП устройствами;

• ЗП (INTerrupt) – сигнал запроса прерывания;

• СБР (RESET) – сигнал начальной установки (сброса);

• ЗХ (HOLD) – сигнал запроса прямого доступа к памяти (ПДП), в иных терминах – захвата магистрали.

Выходные сигналы:

• РП (INTerrupt Enable) – сигнал разрешения прерывания;

• ПЗ (Hold Acknowledge) – сигнал подтверждения прямого доступа к памяти или подтверждения захвата магистрали;

• Ввод (Data Bus IN) – сигнал чтения, его высокий (Н) уровень свидетельствует о том, что двунаправленная шина данных находится в режиме приема информации;

• СИН (SYNChronization) – сигнал синхронизации, его высокий уровень свидетельствует о том, что по шине данных передается байт состояния, который используется для формирования некоторых управляющих сигналов;

• З П (WRite) – сигнал записи, его низкий (L) уровень означает, что двунаправленная шина данных находится в режиме выдачи информации;

• ОЖ (WAIT) – сигнал ожидания, его активный уровень свидетельствует о том, что процессор перешел в режим ожидания и выполняет такты ожидания.