Современные микропроцессорные средства. Программные средства отладки микропроцессоров. Схема электрическая структурная. Разработка алгоритма работы программы. Средства, используемые для отладки программы. Описание команд, используемых в программе.
Аннотация к работе
Низкое энергопотребление малое материалоемкость, высокая надежность, постоянно снижающаяся стоимость и широкие функциональные возможности стали причиной и следствием бурного внедрения микропроцессоров (МП) в самые разнообразные сферы производства. Массовость этого нового класса вычислительной техники и его высокие технико-экономические параметры сделали возможным проектирование и производство новых приборов, оборудования и агрегатов с расширенными функциональными и интеллектуальными возможностями на базе встроенных микропроцессорных средств (МПС).Микропроцессор выбирает команду из памяти, дешифрирует, выполняет ее, производит арифметические и логические операции, получает данные из устройств ввода и посылает их на устройства вывода. Управляющая память, содержащая микропрограмму из 78 команд, предусмотренных для данного микропроцессора, реализована на ПЛМ и находится в одном кристалле с центральным процессором и устройством управления. Микропроцессор выполняет операции над 8-ми ми и 16-ми разрядными данными, представленными в двоичном или двоично-десятичном виде, может обрабатывать отдельные биты, а также строки или массивы данных. Операционное устройство выполняет команду, а шинный интерфейс осуществляет взаимодействие с внешней шиной - выставляет адреса, считывает коды команд и операнды, записывает результаты вычислений в память или устройства ввода/вывода. Сигнал S6 всегда находится в состоянии 0, сигнал S5 индицирует состояние флага разрешения прерывания IF, а сигналы S4, S3 кодируют сегментный регистр, применяемый для формирования физического адреса согласно Таблице 2, Сигнал S5 обновляется в начале каждого такта CLK.Для отладки программы разрабатываемой МП системы наиболее целесообразно воспользоваться программой эмулятором процессора Emu8086, которая позволяет сократить время и упростить разработку программы. Данная программа компилирует исходный код и выполняет его с помощью эмулятора шаг за шагом. Визуальный интерфейс Emu8086очень прост в работе и позволяет наблюдать работу Арифметико-логического устройства (АЛУ), внутреннюю работу центрального процессора (CPU), регистры, флаги и память во время выполнения программы.Исходя из условий задания, в структуре проектируемой МПС можно выделить три основных модуля: - модуль ЦП; Модуль центрального процессора, основой которого является МП К1810ВМ86А, формирует и обрабатывает сигналы шин системы. Поскольку при работе системы нет необходимости в сохранении результатов промежуточных вычислений и работе со стеком, целесообразно включить в модуль ЗУ лишь постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в котором хранится программа работы МПС.Функциональная схема проектируемой микропроцессорной системы состоит из функциональных схем его основных устройств: - центрального процессора К1810ВМ86А (рисунок 7); Обмен осуществляется с использованием шин адреса (ША), данных (ШД) и управления (ШУ). Протоколом обмена информацией между ЦП и модулем управления табло является синхронный (тактируемый) обмен, при котором передача информации по шинам осуществляется за один строго заданный промежуток времени, называемый тактом. Получив из очередной адресной ячейки команду и выполнив ее, программа переходит к следующему адресу, содержащего следующую команду, при этом адреса, в которых находятся данные, относящиеся к предыдущей команде, пропускаются. Выдача на шину данных содержимого ячейки памяти с адресом, выставленным на шине адреса, осуществляется подачей управляющего сигнала "Чтение" на шине управления МПС.Буфер шины данных выполнен на микросхеме DD4 КР580ВА86, направление передачи данных в которой изменяется в зависимости от значения сигнала на выходе DT/R микропроцессора. Управление устройствами памяти и ввода/вывода в МПС производится с помощью трех сигналов: M/IO (память/ввод-вывод), WR - запись, RD - чтение. Шина управление системы состоит из трех линий: MRDC (чтение из памяти), MWTC (запись в память), INIT (сброс). На входы CS1, CS2 постоянно подан сигнал выборки, а собственно выборка ИС происходит в момент подачи на объединенные входы CS3, CS4 сигнала лог. При подаче логической «1» на вход ОЕ шинный формирователь находится в режиме, при котором все входы/выходы переходят в высокоуровневое состояние.В соответствии с программой работы МП осуществляет вывод данных в устройство управления матричным цифровым табло. Между двумя выведенными строками программно обеспечивается пауза длительностью в 2с., а после вывода всех 16 строк - пауза длительностью в 46с. После вывода каждого информационного слова (в соответствии с условием поставленной задачи) для очередной строки, организуется вызов подпрограммы временной задержки длительностью в 2 сек. Подпрограмма временной задержки используется в двух случаях: 1) для организации временной задержки после вывода каждой информационной строки длительностью в 2 с. для чего вводим переменную j; По завершении цикла задержки в 10 с. программа снова переходит к циклическому обнулению, т.е. начинает свою работу сначала.
План
Содержание
Введение
1. Современные микропроцессорные средства
1.1 Обзор существующих МП систем
1.2 Обоснование выбора МП для проектируемой системы