第3章微型計算機的基本工作原理-資料下載頁
2024-10-17 16:37本頁面
【導(dǎo)讀】本章以一個簡化了的計算機作為分析對象，逐。出微型計算機的基本工作原理。模型機各部件的功能與作用；基于模型機的編程過程。位、字、字節(jié)、中央處理單元。指令的意義；指令周期；控制字的含義。程序設(shè)計步驟；控制部件的構(gòu)成及其工作原理，模型機的功。能擴展，現(xiàn)代技術(shù)在微型集中的應(yīng)用。程序設(shè)計及執(zhí)行指令的例行程序。初級程序設(shè)計舉例。內(nèi)存量?。褐挥幸粋€16×8PROM(可編程序只讀存儲。字長8位：二進(jìn)制8位顯示。每次運行之前，先復(fù)位至0000。接收來自PC的二進(jìn)制程序號，作為地址碼送至PROM去。PROM同時具有RAM和ROM功能。16×8PROM的橫線應(yīng)為16條。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。用以儲存計算機運行期間的中間結(jié)果。即是立即地送去，而不受E門的控制。也由8個LED組成顯示器。微型機有5條指令。不同型號的微處理機的指令系統(tǒng)是不同的，指令的條。例如，Z80型的指令系統(tǒng)可達(dá)158條，
【正文】 MP 1H R4 HLT 停機 R5 3(10) ? 分析程序運行的過程 X(R5) X(X)1 (X)=0 開始 HLT Y N 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 44 初級程序設(shè)計舉例 6 【 例 】 乘法計算的程序 ? 利用循環(huán)程序可作乘法計算，例如要求12(10) 8(10)，就是要求將 12(10)連加 8次。這就可以利用循環(huán)程序，讓它進(jìn)行 8次循環(huán)。 程序如下： R0 NOP R1 LDX AH R2 CLA R3 DEX R4 ADD 9H 7次返回 R5 JIZ 7H R6 JMP 3H R7 OUT 轉(zhuǎn)出循環(huán) R8 HLT R9 12(10) RA 8(10) X(AH) A0 X(X)1 (X)=0 開始 OUT Y N A(A)+(9H) OUT HL 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 45 初級程序設(shè)計舉例 7 【 例 】 邏輯運算的例子 設(shè)計一個程序，用以測試某個來自接口電路的輸入數(shù) I0(12位 )，以確定該數(shù)是否為奇數(shù)。如 I0為奇數(shù) (即最后一位為 1)，則顯示一個 1111 1111 1111； 如 I0是偶數(shù) (最后一位為 0)，則顯示一個 0000 0000 0000。 程序清單如下： R0 INP ；將 I0裝入累加器 A R1 LDB 9H ；將 (R9)裝入寄存器 B R2 AND ；將 (B)與 (A)進(jìn)行“與”運算 R3 JAZ 6H ； (A)=0，則轉(zhuǎn)移至 R6 R4 LDA AH ；將 (RA)裝入累加器 A R5 JMP 7H ；無條件轉(zhuǎn)至 R7 R6 LDA BH ；將 (RB)裝入累加器 A R7 OUT ；輸出 (A)至顯示器 R8 HLT ；停機 R9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 (掩碼 ) RA 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 奇數(shù)標(biāo)志 RB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 偶數(shù)標(biāo)志 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 46 初級程序設(shè)計舉例 8 【 例 】 子程序設(shè)計 設(shè)計一個計算 x2+y2+z2=?的計算程序。由于 x2， y2和 z2在形式上都是一樣的，是求一個數(shù)的平方值，可將 x2做成一個子程序而存于存儲器中一個固定的區(qū)域中，用到時，即可將其調(diào)出使用。將此子程序存于以 RF2為起始地址 (其地址為 F2H，即 1111 0010的存儲單元 )的一個區(qū)域中，則可設(shè)計其程序如下： 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 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 ；被運算的數(shù)據(jù) RC8 z RC9 RCA ；運算過程暫存地址 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 47 控制部件的擴展 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 48 ? 以 LDA指令為例，該指令的操作碼 (0000)，如有一個操作數(shù)為 nn(8位 )，則形成的指令為 LDA nn。設(shè)此指令存于 RAM的指令區(qū)的第一個存儲單元 (其地址為 0000 0000)， nn是指參與運算的數(shù)據(jù)在 RAM的數(shù)據(jù)區(qū)中所在的存儲單元的地址 (n代表一個 4位二進(jìn)制數(shù) )，如下圖所示： 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 49 現(xiàn)代技術(shù)在微型計算機中的應(yīng)用 ? 16微型計算機與 8位微型機相比的優(yōu)點 ? 更多的寄存器 ? 存儲器尋址范圍增加 ? 更大的指令系統(tǒng) ? 更高的速度 ? 新型體系結(jié)構(gòu) ? 存儲器管理的改進(jìn) 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 50 ? 一般微計算機的組成、位（ Bit）、字（ Word）、字節(jié)（ Byte）、中央處理單元（ CPU）等名詞術(shù)語。 ? 模型機的簡化電路、指令系統(tǒng)和程序設(shè)計。 ? 微型機的控制部件的結(jié)構(gòu)。 ? 模型機的功能擴展。 ? 現(xiàn)代技術(shù)在微型機中的應(yīng)用。 本章小結(jié) 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 51 課后作業(yè)： P70: 思考題 練習(xí)： 1. 概念 ：命令字、例行程序、機器周期、取指周期、執(zhí)行周期 2. 在微型計算機的簡化形式中，環(huán)形計數(shù)器用于產(chǎn)生機器節(jié)拍，取出指令的過程需要 T0、 T1和 T2三個節(jié)拍， T0稱為 _____節(jié)拍， T1稱為儲存節(jié)拍， T2稱為 _______節(jié)拍。 3. 舉例說明模型機中用到了那些寄存器，并說明每種寄存器的作用。 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 52 參考文獻(xiàn) ? 鄭學(xué)堅，周斌 . 微型計算機原理及應(yīng)用（第三版） . 北京：清華大學(xué)出版社， 2020 ? 姚燕南，薛鈞義 . 微型計算機原理 . 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 1994 ? 鄒逢興 . 微型計算機接口原理與技術(shù) . 長沙：國防科技大學(xué)出版社， 1993 ? 幸云輝 . 16位微型計算機原理與應(yīng)用 . 北京：北京郵電學(xué)院出版社， 1991 ? 張鈞良 . 計算機組成原理 . 北京：清華大學(xué)出版社，2020 ? John D Carpinelli. 李仁發(fā)，彭曼曼譯 . 計算機系統(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！
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