第3章微型計(jì)算機(jī)的基本工作原理(存儲(chǔ)版)
【正文】 序計(jì)數(shù)器都無關(guān)，而是與 ALU、 A及 B寄存器有關(guān)。 202034 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 _宋廷強(qiáng) 42 初級(jí)程序設(shè)計(jì)舉例 2 【 例 】 分支程序 指 R0 LDA 6H 令 R1 SUB 7H 區(qū) R2 JAM 5H R3 JAZ 5H R4 JMP 1H R5 HLT 數(shù) R6 25(10) 據(jù) 區(qū) R7 9(10) 根據(jù)程序清單，分析程序執(zhí)行的順序及結(jié)果 A(6H) A(A)(7H) (A)0 開始 (A)=0 HLT Y Y N N 202034 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 _宋廷強(qiáng) 43 初級(jí)程序設(shè)計(jì)舉例 4 【 例 】 循環(huán)程序 利用變址寄存器可以設(shè)計(jì)一個(gè)循環(huán)程序： R0 LDX 5H R1 DEX R2 JIZ 4H R3 JMP 1H R4 HLT 停機(jī) R5 3(10) ? 分析程序運(yùn)行的過程 X(R5) X(X)1 (X)=0 開始 HLT Y N 202034 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 _宋廷強(qiáng) 44 初級(jí)程序設(shè)計(jì)舉例 6 【 例 】 乘法計(jì)算的程序 ? 利用循環(huán)程序可作乘法計(jì)算，例如要求12(10) 8(10)，就是要求將 12(10)連加 8次。 ? 模型機(jī)的簡(jiǎn)化電路、指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)。 202034 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 _宋廷強(qiáng) 52 參考文獻(xiàn) ? 鄭學(xué)堅(jiān)，周斌 . 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用（第三版） . 北京：清華大學(xué)出版社， 2020 ? 姚燕南，薛鈞義 . 微型計(jì)算機(jī)原理 . 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 1994 ? 鄒逢興 . 微型計(jì)算機(jī)接口原理與技術(shù) . 長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社， 1993 ? 幸云輝 . 16位微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用 . 北京：北京郵電學(xué)院出版社， 1991 ? 張鈞良 . 計(jì)算機(jī)組成原理 . 北京：清華大學(xué)出版社，2020 ? John D Carpinelli. 李仁發(fā)，彭曼曼譯 . 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成與體系結(jié)構(gòu) . 北京：人民郵電出版社， 2020 本章結(jié)束 謝謝！ 。將此子程序存于以 RF2為起始地址 (其地址為 F2H，即 1111 0010的存儲(chǔ)單元 )的一個(gè)區(qū)域中，則可設(shè)計(jì)其程序如下： RF2 STA CAH ；將 (A)暫存于 RCA RF3 LDX CAH ；將 (RCA)裝入 X RF4 CLA ；累加器 A清零 循環(huán)程序 RF5 DEX ； (X)減 1 循環(huán)體 RF6 ADD CAH ；將 (RCA)與 (A)相加 x個(gè) x相加的過程 RF7 JIZ F9H ； (X)=0,則轉(zhuǎn)移到 RF9 RF8 JMP F5H ；無條件轉(zhuǎn)移至 RF5 RF9 BRB ；返回主程序 RC6 RC6 x RC7 y ；被運(yùn)算的數(shù)據(jù) RC8 z RC9 RCA ；運(yùn)算過程暫存地址 202034 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 _宋廷強(qiáng) 47 控制部件的擴(kuò)展 202034 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 _宋廷強(qiáng) 48 ? 以 LDA指令為例，該指令的操作碼 (0000)，如有一個(gè)操作數(shù)為 nn(8位 )，則形成的指令為 LDA nn。 ? 循環(huán)程序 —— 程序進(jìn)行過程中，在某一循環(huán)體進(jìn)行若干次循環(huán)運(yùn)行，然后再繼續(xù)前進(jìn)。 ? 特點(diǎn)：由指令寄存器 IR分出來的地址段 (8位 )將進(jìn)入程序計(jì)數(shù)器 PC(即 LP=1)，或子程序計(jì)數(shù)器 (LS=1)。這個(gè)電路共有 12個(gè)輸出端，就是控制字 CON： CON=CPEPIMERLIEILAEASUEULBLO ? 控制矩陣的初始化 ? 開機(jī)前使 CLR為高電位，則此時(shí)環(huán)形計(jì)數(shù)器復(fù)位至 T0=1，其他各位為 0。 ? 環(huán)形計(jì)數(shù)器、指令譯碼器、控制矩陣稱為 控制器 。因此，在此節(jié)拍到來之前，即應(yīng)準(zhǔn)備好： ER=1 即 PROM 準(zhǔn)備放出數(shù)據(jù) LI=1 即 IR 準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù) – (3) 增量節(jié)拍 (T2=1)在 T2=1時(shí)，應(yīng)使 PC加 1，做好下一條指令的取指準(zhǔn)備。機(jī)器周期又可分為取指周期和執(zhí)行周期。 ? 存儲(chǔ)器中既要寫入計(jì)算程序，也要存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)，因此，需要決定存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)單元應(yīng)如何分配，這稱為存儲(chǔ)空間分配。實(shí)際微型計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備多為鍵盤，輸出則為監(jiān)視器 (即電視屏顯示器 )，因而必須有專用的輸出接口電路 。 10. 二進(jìn)制顯示器 D ? 這是用發(fā)光二極管 (LED)組成的顯示器。 ? 當(dāng) SU=0， ALU，進(jìn)行加法 A+B；當(dāng) SU=1， ALU，進(jìn)行減法 AB，即 (A+B′)。 指令字是 8位的： MSB LSB 左 4位為最高有效位 (高 4位 )，稱為指令字段； 右 4位為最低有效位 (低 4位 )，稱為地址字段。 ? 字長(zhǎng) 8位：二進(jìn)制 8位顯示。第 3章 微型計(jì)算機(jī)的基本工作原理 202034 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 _宋廷強(qiáng) 2 本章教學(xué)目的 ? 本章以一個(gè)簡(jiǎn)化了的計(jì)算機(jī)作為分析對(duì)象，逐步講述一般計(jì)算機(jī)的各種基本功能，從而概括出微型計(jì)算機(jī)的基本工作原理。 ? 內(nèi)存量小：只有一個(gè) 16 8PROM(可編程序只讀存儲(chǔ)器 )。 ? 右圖是 4 4PROM的電路圖 ? 16 8PROM的橫線應(yīng)為 16條(R0～ R15)，豎線為 8條(D7D6… D0) ，地址碼線應(yīng)為 4條(A3A2A1A0) 202034 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 _宋廷強(qiáng) 11 模型機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 4 ? 4. 指令寄存器 IR IR從 PROM接收指令字 (當(dāng) LI=1， ER=1)，同時(shí)將指令字分送到控制部件 CON和 W總線上去。 7. 算術(shù)邏輯部件 ALU ? 它只是一個(gè)二進(jìn)制補(bǔ)碼加法器／減法器 (參見圖)。這樣就可以驅(qū)動(dòng)不同的外圍設(shè)備，如打印機(jī)、顯示器等。 ? 輸入及輸出接口 (I／ O) 是計(jì)算機(jī)實(shí)行人機(jī)對(duì)話的重要部件。 ? 指令清單是程序設(shè)計(jì)的重要步驟
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