Учебно-методический комплекс. Методические указания к выполнению лабораторных работ. Направление подготовки бакалавра, страница 23

Литература: [1], с. 75... 96; [2], с. 14...17, 36…59

Работа 10

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ  НА  УЧЕБНОЙ  МИКРОЭВМ  УМПК  48

1. Цель работы

Изучение архитектуры, принципа работы, системы команд, программирования простых задач и выполнения операций на учебной микроЭВМ УМПК 48, использующей микроконтроллер KI816BE48.

2. Описание лабораторного макета

Структурная   схема   МК  К1816ВЕ48   представлена  на   рис. 1.  

Рис.1

Учебная микроЭВМ имеет три порта ввода/вывода для связи с внешними устройствами, типовую структуру обработки информации (АЛУ, РгСС (PSW), схему условных переходов, счетчик команд, схемы управления и синхронизации). Блок памяти программ имеет объем 1Кх8, а внутреннее регистровое ОЗУ данных – 64x8. Таймер - это счетчик событий. Логическая организация микроконтроллера с небольшими возможностями предопределяет его использование в качестве специализированного вычислителя, включаемого в контур управления объектом или процессом.

Система команд и средства ввода/вывода лучше всего приспособлены для решения задач управления и регулирования в несложных объектах и приборах. ПЗУ может быть расширено до 4 Кбайта, ОЗУ – до 256 байтов.

Тактовая частота 1...6 МГц. Цикл однобайтной команды при f= 6 МГц – 2,5 мкс. Источник питания: и_и=+5В± 10%. Р= 1,5 Вт.

Более подробные сведения о микроконтроллере К1816ВЕ48 содержатся в рекомендованной литературе [7].

Характеристики макета. Разрядность шины адреса – 12. Разрядность щины данных – 8. Объем ПЗУ – 2 Кбайта. ОЗУ – 4 Кбайта.

Просмотр и модификация памяти команд производятся после установки сигнала НАЧАЛО и последующего нажатия клавиши АПК (адреса памяти команд). На дисплее в разрядах  2, 3, 4 высвечивается  сигнал _ _ _ и можно набирать интересующий адрес памяти команд. При этом следует учитывать,  что адреса 0F00 ... OFFF зарезервированы под управляющие программы МОНИТОРА и недоступны программисту.

На дисплей можно вывести содержимое программного счетчика (счетчика команд) после установки НАЧАЛО (клавиша Ст) и нажатия клавиши ПрСч.

Просмотр и модификация внутренней памяти данных осуществляются путем последовательного нажатия Ст, АПД. На дисплее будет сообщение «0 – 1». Далее необходимо нажать клавишу «0»,   после чего будет получено сообщение «1 —        _», т. е. необходимо ввести две цифры номера ячейки памяти в 16-ричном коде (максимальный номер ячейки 4ОН).

Просмотр и модификация содержимого внешней памяти данных производятся также путем нажатия клавиши АПД. После вывода на дисплей «0 — 1» следует нажать клавишу «1», и на дисплей будет выведено сообщение «Е—_»после чего надо ввести две цифры требуемого адреса. На дисплее высвечиваются адрес ячейки и ее содержимое.

При просмотре и модификации содержимого внутренних регистров необходимо после сообщения НАЧАЛО нажать клавишу «Рг» и затем, нажимая клавиши «ЗпУ» (запись увеличить) или «Ум» (уменьшить), вывести на дисплей А - аккумулятор; F - регистр флагов и указатель стека (PSW); t - таймер (счетчик событий); b0г0 - регистр 0, 0-го банка регистров; ... Ь0г7 - регистр 7, 0-го банка регистров;  b1г0 -регистр 0, 1-го банка регистров;... b1г7 - регистр 7, 1-го банка регистров; PCL - младший байт программного счетчика; РСН -старший байт программного счетчика.

В командах МК1816 используются прямая, непосредственная и косвенная адресации. Все команды имеют формат в 1 или 2 байта и выполняются за один или два машинных цикла (2,5 или 5 мкс при тактовой частоте 6 МГц). За два машинных цикла выполняются все команды с непосредственным операндом: команды ввода – вывода; команды передачи управления, вызова подпрограмм и некоторые команды пересылок. Все остальные команды выполняются за один машинный цикл.

Подробное описание команд содержится в рекомендованной литературе [6]. Там же приводятся и некоторые программы, характерные при работе на этом микроконтроллере, например умножение однобайтных чисел с подробными пояснениями.