Курсовая работа: Разработка микропроцессорной системы
Программа для вычисления (1) требует обращения к ОЗУ. Расположение данных в ОЗУ представлено в табл. 4.
Таблица 4. Использование ОЗУ
| № | Адрес | Переменная | Примечание |
| 1 |
8003: 8002: 8001: 8000 | INT_SUM | Интегральная сумма |
| 2 | 8004 | Sign | Знаковая ячейка |
| 3 | 8005 | Number | Ячейка номера |
| 4 | 8007: 8006 | PE | Предыдущее значение  (число со знаком) |
| 5 | 8009: 8008 | СE | Текущее значение (число со знаком) |
| 6 | 800B: 800A | KP | Модуль  |
| 7 | 800D: 800C | KI | Модуль  |
| 8 | 800F: 800D | KD | Модуль  |
| WC (Workcell) – рабочие ячейки, необходимые для временного хранения результатов процедуры MUL16_16 и отдельных частей суммы (1). Далее записывается смещение относительно ячейки WC с адресом 8010. | |||
| 9 | 8011: 8010 | WC+1: WC+0 | Множимое (блок 2: 1 на рис. 4): текущее значение , разность  |
| 10 | 8013: 8012 | WC+3: WC+2 | Множитель (блок 4: 3): коэффициент |
| 11 | none | WC+4 | Умерший товарищ |
| 12 | 8015: 8014 | WC+6: WC+5 | Блок 1×3 |
| 13 | 8017: 8016 | WC+8: WC+7 | Блок 2×3 |
| 14 | 8019: 8018 | WC+10: WC+9 | Блок 1×4 |
| 15 | 801B: 801A | WC+12: WC+11 | Блок 2×4 |
| 16 |
801F:801E: 801D: 801C |
WC+16: WC+15: WC+14: WC+13 | Результат умножения  |
| 17 |
8023: 8022: 8021: 8020 |
WC+20: WC+19: WC+18: WC+17 | Результат умножения  и |
| 18 | 9FFF | ST_PT | Вершина стека |
Обработка переполнения
Программно переполнение (результат (1) превышает 32 бита) контролируется в трёх случаях:
· на очередном шаге произошло переполнение интегральной суммы;
· переполнение после сложения 
и интегральной суммы;
· переполнение при выполнении операции (1).
Результатом переполнения является следующая последовательность действий:
· на выходе сигнал FFFFH;
· обнуляется интегральная сумма.
При этом сам пользователь должен контролировать: чтобы разность двух соседних сигналов 
и
не превышала 216 .
Исходный текст программы
| Метка | Мнемокод | Тактов | Байт | Примечания |
| Задание констант | ||||
| PRT_IN_LO = 00H | ||||
| PRT_IN_HI = 01H | Старший байт входного сигнала | |||
| KP_LO = 02H | ||||
| KP_HI = 03H | ||||
| KI_LO = 04H | ||||
| KI_HI = 05H | ||||
| KD_LO = 06H | ||||
| KD_HI = 07H | ||||
| PRT_OUT_HI = 08H | ||||
| PRT_OUT_LO= 09H | ||||
| ST_PT = 9FFFH | Указатель стека | |||
|
В соотвествии с табл. 4 также указываются значения: Int_sum, Sign, Number, PE, CE, KP, KI, KD, WC – WC +13, WC + 17 | ||||
| Основная программа | ||||
| ORG 0000H | Программа начинается по адресу 0000H | |||
| JMP START | 10 | 3 | ||
| NOP | 4 | 1 | ||
| NOP | 4 | 1 | ||
| NOP | 4 | 1 | ||
| NOP | 4 | 1 | ||
| JMP INT | 10 | 3 | ||
| START: | DI | 4 | 1 | Запрет прерываний |
| Запись значений коэффициентов (со знаками) в память | ||||
| MVI A, 0 | 7 | 2 | Обнуление ячейки SIGN | |
| STA SIGN | 13 | 3 | ||
| IN KP_LO | 10 | 2 | Запись в ячейку с адресом KP значения младшего байта KP | |
| LXI H, KP | 10 | 3 | ||
| STAX H | 7 | 1 | ||
| IN KP_HI | 10 | 2 | Запись в ячейку с адресом INT_SUM+9 значения старшего байта KP | |
| INX H | 5 | 1 | ||
| STAX H | 7 | 1 | ||
| IN KI_LO | 10 | 2 |
Занесение остальных значений коэффициентов в соответсвующие ячейки памяти, коэффициент KD располагается также в регистрах А: В | |
| INX H | 5 | 1 | ||
| STAX H | 7 | 1 | ||
| IN KI_HI | 10 | 2 | ||
| INX H | 5 | 1 | ||
| STAX H | 7 | 1 | ||
| IN KD_LO | 10 | 2 | ||
| INX H | 5 | 1 | ||
| STAX H | 7 | 1 | ||
| IN KD_HI | 10 | 2 | ||
| INX H | 5 | 1 | ||
| STAX H | 7 | 1 | ||
| Определение знаков коэффициентов, выделения модулей и записи знаков в соответствующий бит знаковой ячейки | ||||
| MVI D, 3 | 7 | 2 | Загрузить в регистр D количество циклов | |
| @@1: | LDAX H | 7 | 1 | Запись текущего коэффициента в B: C, старший байт также остаётся в аккумуляторе. |
| MOV C, A | 5 | 1 | ||
| DCX H | 5 | 1 | ||
| LDAX H | 7 | 1 | ||
| MOV B, A | 5 | 1 | ||
| RAL | 4 | 1 | Занесение в признак переноса старшего бита | |
| JNC POSNUM | 17 | 3 | Если старший бит = 0, то перейти к POSNUM (positive number) – не требуется уточнение знака и изменения знаковой ячейки | |
| MOV A, B | 5 | 1 | Загрузка в аккумулятор младшего байта | |
| XRI FFH | 7 | 2 | Дополнение до двух и прибавление единицы – выделение модуля. | |
| ADI 1 | 7 | 2 | ||
| MOV B, A | 5 | 1 | Сохранение младшего байта модуля в регистре В | |
| MOV A, C | 5 | 1 | Помещение в аккумулятор старшего байта | |
| XRI FFH | 7 | 2 | Дополнение до двух и учёт переноса. | |
| ACI 0 | 7 | 2 | ||
| MOV C, A | 5 | 1 | Поместить в регистр С старший байт модуля | |
| XRA A | 7 | 1 | Сброс признака переноса | |
| MOV E, D | 5 | 1 | ||
| MVI A, 1 | 7 | 2 | ||
| @@2: | RAL | 4 | 1 | Смещение единицы в соответствующий разряд и сохранение в регистре Е |
| DCX E | 5 | 1 | ||
| JNZ @@2 | 17 | 3 | ||
| Итого @@2 | 156 | |||
| MOV E, A | 5 | 1 | ||
| LDA SIGN | 13 | 3 | Загрузить в соответствующий бит ячейки SIGN – 1 (прямая адресация) | |
| ADD E | 4 | 1 | ||
| STA SIGN | 13 | 3 | ||
| POSNUM: | MOV M, C | 7 | 1 | Сохранить модуль коэффициента в соответсвующих ячейках. |
| DCX H | 5 | 1 | ||
| MOV M, B | 7 | 1 | ||
| DCX H | 5 | 1 | Уменьшить адрес на единицу – указатель на старший байт следующего коэффициента | |
| DCX D | 5 | 1 | Уменьшить счётчик цикла | |
| JNZ @@1 | 17 | 3 | Если не обработаны все коэффициенты то перейти к @@1. По окончании в регистрах B: С содержится значение коэффициента KP. | |
| Итого@@1 | 750 | |||
| LXI SP, ST_PT | 10 | 3 | Установка вершины стека | |
| EI | 4 | 1 | Разрешение прерываний | |
| HLT | 7 | 1 | Ожидание прерывания | |
| Итого(START) | 939 | 129 | ||
 Программа обработки прерывания | ||||
| Выявление модуля и знака | ||||
| INT: | IN PRT_IN_LO | 10 | 2 | Загрузить значение в регистры В: С и в память |
| STA СE | 13 | 3 | СE+1: СE (число со знаком) | |
| MOV C, A | 5 | 1 | ||
| IN PRT_IN_HI | 10 | 2 | ||
| STA СE+1 | 13 | 3 | ||
| MOV B, A | 5 | 1 | ||
| LXI H, SIGN | 10 | 3 | Обнуление младшего бита SIGN | |
| LDAX H | 7 | 1 | ||
| ANI 00001110B | 7 | 2 | ||
| STAX H | 7 | 1 | ||
| RAL | 4 | 1 | Проверка знака , операции аналогичны приведённым выше | |
| JNC POSNUM2 | 17 | 3 | ||
| MOV A, C | 5 | 1 | ||
| XRI FFH | 7 | 2 | ||
| ADI 0 | 7 | 2 | ||
| MOV C, A | 5 | 1 | ||
| MOV A, B | 5 | 1 | ||
| XRI FFH | 7 | 2 | ||
| ACI 0 | 7 | 2 | ||
| MOV B, A | 5 | 1 | ||
| LDAX H | 7 | 1 | Помещение в младший бит SIGN единицы | |
| ADI 1 | 7 | 2 | ||
| STAX H | 7 | 1 | ||
| LXI H, WC | 10 | 3 | Помещение значения в память WC+1: WC (модуль) | |
| POSNUM2: | MOV A, C | 5 | 1 | |
| STAX H | 7 | 1 | ||
| INX H | 5 | 1 | ||
| MOV A, B | 5 | 1 | ||
| STAX H | 7 | 1 | ||
Умножение  | ||||
| Запись коэффициента KP в ячейки памяти WC+3: WC +2 | ||||
| LDA KP | 13 | 3 | ||
| STA WC+2 | 13 | 3 | ||
| LDA KP+1 | 13 | 3 | ||
| STA WC+3 | 13 | 3 | ||
| MVI A, 1 | 7 | 2 | Запись в NUMBER значение 1 – идентификатор коэффициента KP | |
| STA NUMBER | 13 | 3 | ||
| LXI H, WC + 13 | 10 | 3 | Необходимый параметр процедуры – адрес младшего байта результата | |
| CALL MUL16_16 | 4146 | NONE | ||
Умножение  | ||||
| MVI A, 2 | 7 | 2 | Запись в NUMBER значение 2 – идентификатор коэффициента KI | |
| LDA KI | 13 | 3 | (58 тактов, 12 байт) – (42 такта – 12 байт) | |
| STA WC+2 | 13 | 3 | Запись KI в ячейки множителя | |
| LDA KI | 13 | 3 | ||
| STA WC+3 | 13 | 3 | ||
| LXI H, WC + 17 | 10 | 3 | ||
| CALL MUL16_16 | 4146 | NONE | ||
| Увеличение интегральной суммы | ||||
| LXI H, WC + 17 | 10 | 3 | Инициализация указателей | |
| LXI D, INT_SUM | 10 | 3 | ||
| MVI B, 4 | 7 | 2 | Инициализация счётчика | |
| XRA A | 7 | 1 | Сброс признака переноса | |
| LOOP1: | LDAX D | 7 | 1 | Загрузка первого операнда |
| ADC M | 7 | 1 | Сложение | |
| STAX D | 7 | 1 | Запоминание операнда | |
| DCR B | 5 | 1 | Декремент счётчика | |
| JZ DONE1 | 17 | 3 | Сложение закончено? | |
| INX H | 5 | 1 | Переход к следующему байту | |
| INX D | 5 | 1 | ||
| JMP LOOP1 | 10 | 3 | Организация цикла | |
| Итого LOOP1 | 252 | |||
| DONE1: | JC GLUCK | 17 | 3 | При переносе перейти к обработке переполнения |
Умножение  | ||||
| LDA WC | 13 | 3 | Загрузка  в регистры B: C | |
| MOV C, A | 5 | 1 | ||
| LDA WC+1 | 13 | 3 | ||
| MOV B, A | 5 | 1 | ||
| LDA SIGN | 13 | 3 | Проверить знак | |
| RAR | 4 | 1 | ||
| JNC POSNUM3 | 17 | 3 | ||
| MOV A, C | 5 | 1 | Если знак отрицательный, то перевести в дополнительный код. | |
| XRI FFH | 7 | 2 | ||
| ADI 0 | 7 | 2 | ||
| MOV C, A | 5 | 1 | ||
| MOV A, B | 5 | 1 | ||
| XRI FFH | 7 | 2 | ||
| ACI 0 | 7 | 2 | ||
| MOV B, A | 5 | 1 | ||
| POSNUM3: | LXI H, PE | 10 | 3 | Загрузить предыдущее значение в регистры В: С |
| MOV A, C | 5 | 1 | ||
| ADD M | 7 | 1 | ||
| MOV C, A | 5 | 1 | ||
| INX H | 5 | 1 | ||
| MOV A, B | 5 | 1 | ||
| ADC M | 7 | 1 | ||
| MOV B, A | 5 | 1 | ||
| RAL | 4 | 1 | Запись в младший бит SIGN знака разности | |
| MVI E, 11111110B | 7 | 2 | ||
| MOV A, E | 5 | 1 | ||
| ACI 0 | 7 | 2 | ||
| MOV E, A | 5 | 1 | ||
| LDA SIGN | 13 | 3 | ||
| ANA E | 4 | 1 | ||
| STA SIGN | 13 | 3 | ||
| MOV A, B | 5 | 1 | Проверить ещё раз разность на перенос | |
| RAL | 4 | 1 | ||
| JNC POSNUM4 | 17 | 3 | ||
| MOV A, C | 5 | 1 | Далее процедура инвертирования знака | |
| XRI FFH | 7 | 2 | ||
| ADI 0 | 7 | 2 | ||
| MOV C, A | 5 | 1 | ||
| MOV A, B | 5 | 1 | ||
| XRI FFH | 7 | 2 | ||
| ACI 0 | 7 | 2 | ||
| MOV B, A | 5 | 1 | ||
| POSNUM4: | STA WC | 13 | 3 | Помещение разности в ячейку множимого |
| MOV C, A | 5 | 1 | ||
| STA WC+1 | 13 | 3 | ||
| LDA KD | 13 | 3 | Помещение КD в ячейку множителя | |
| STA WC+2 | 13 | 3 | ||
| LDA KD+1 | 13 | 3 | ||
| STA WC+3 | 13 | 3 | ||
| LXI H, WC+17 | 10 | 3 | ||
| CALL MUL16_16 | 4146 | NONE | ||
Сложение  | ||||
| LXI H, INT_SUM | 10 | 3 | Операция аналогичная увеличению интегральной суммы. Результат сложения в WC+16 – WC+13 | |
| LXID, WC + 13 | 10 | 3 | ||
| MVIB, 4 | 7 | 2 | ||
| XRAA | 4 | 1 | ||
| LOOP2: | LDAXD | 7 | 1 | |
| ADCM | 7 | 1 | ||
| STAXD | 7 | 1 | ||
| DCRB | 5 | 1 | ||
| JZ DONE2 | 17 | 3 | ||
| INX H | 5 | 1 | ||
| INX D | 5 | 1 | ||
| JMP LOOP2 | 10 | 3 | ||
| Итого LOOP2 | 252 | |||
| DONE2: | JC GLUCK | 17 | 3 | |
| Вычисление (1) | ||||
| LXI H, WC + 17 | 10 | 3 | Операция аналогичная увеличению интегральной суммы | |
| LXI D, WC + 13 | 10 | 3 | ||
| MVI B, 4 | 7 | 2 | ||
| XRA A | 4 | 1 | ||
| LOOP3: | LDAX D | 7 | 1 | |
| ADC M | 7 | 1 | ||
| STAX D | 7 | 1 | ||
| DCR B | 5 | 1 | ||
| JZ DONE3 | 17 | 3 | ||
| INX H | 5 | 1 | ||
| INX D | 5 | 1 | ||
| JMP LOOP3 | 10 | 3 | ||
| Итого LOOP3 | 252 | |||
| DONE3: | JNC GOOD | 17 | 3 | Если нет переноса, то пропустить обработку переполнения |
| Обработка переполнений | ||||
| GLUCK : | MVI A, FFH | 7 | 2 |
Запись в выдаваемые старшие два байта значения FFFFH |
| LXI H, WC + 15 | 10 | 3 | ||
| MOV M, A | 7 | 1 | ||
| INX H | 5 | 1 | ||
| MOV M, A | 7 | 1 | ||
| LXI H, INT_SUM | 10 | 3 |
Обнуление интегральной суммы | |
| MVI B, 4 | 7 | 2 | ||
| MVI A, 00H | 7 | 2 | ||
| LOOP4: | STAX D | 7 | 1 | |
| DCR B | 5 | 1 | ||
| JZ GOOD | 17 | 3 | ||
| INX D | 5 | 1 | ||
| JMP LOOP4 | 10 | 3 | ||
| Итого LOOP4 | 176 | |||
| Выдача результата | ||||
| GOOD: | LDA WC + 15 | 13 | 3 | Выдача старших шестнадцати бит суммы |
| OUT PRT_OUT_LO | 10 | 2 | ||
| LDA WC + 16 | 13 | 3 | ||
| OUT PRT_OUT_HI | 10 | 2 | ||
| LDA CE | 13 | 3 |
Текущее значение становится предыдущим. | |
| STA PE | 13 | 3 | ||
| LDA CE+1 | 13 | 3 | ||
| STA PE+1 | 13 | 3 | ||
| RET | 10 | 1 | ||
| Итого RET | 14444 | 293 | ||
| Процедура умножения шестнадцатибитных чисел | ||||
| MUL16_16: |
Расположение в памяти исходных данных (4 байта): Множимое – WC+1: WC Множитель – WC+3: WC+2 К-во Просмотров: 480
Бесплатно скачать Курсовая работа: Разработка микропроцессорной системы
| |||