Программирование микропроцессорных устройств

Основным применением микропроцессоров КР580ВМ80А является автоматизация измерительных приборов. На их основе построены цифровые вольтметры, измерительные приборы и другие автоматизированные устройства.

Подробно вопросы программирования микропроцессорных устройств рассмотрены в [16]. Чтобы ознакомиться с основами программирования таких устройств, рассмотрим два простейших примера.

Пример 1. Пусть заданные десятичные числа X_t = 13, Х₂ = 15 и Лз = 21 хранятся в соседних ячейках памяти (ЯП) с адресами 0051 |б, 0052|б и 005316 соответственно. Требуется найти выражение F, = (Х + Х₂)/2 + Х₃2 и разместить результат в ЯП с адресом 005416- Программа вычислений, размещенная в ячейках памяти, начиная с адреса 001016, показана в табл. 2.5, где адреса ячеек памяти и коды команд приведены в 76-ричном коде. Заметим, что метки в программах (как и метка F) используются для указания начала конкретной программы или отдельных часто повторяющихся ее подпрограмм.

Таблица 2.5

Адрес ЯП	Код команды	Метка/ кол-во МТ в команде	Мнемоника команды	Выполняемые операции
1	2	3	4	5
0010 ООН 0012	ЗА 51 00	F,/13	LDA al6	(А) <—((0051_\|6)), т. е. (А)<— Х или (А) ^13
0013	47	/5	MOV В,А	(В)<— (А) или (В) 13
0014 0015 0016	ЗА 53 00	/13	LDA а16	(А) <-((0053,6)), т.е. (А) <— Х₃ или (А) ^21
0017	4F	/4	MOV С,А	(С) <- (А), т. е. (С) <— Х₃ или (С) <-21
0018 0019 001А	ЗА 52 00	/ 13	LDA а16	(А) ((00521₆)). т. е. (А) <— Х₂ или (А) <-15
001В	80	/4	ADD В	(А) <- (А) + (В), т. е. (А) <— (Х₂ + Х\|) или (X) <— (15 + 13)
001С	1F	/4	RAR	(А) <- (Х₂ + Х,)/2 или (А) <- (15 + 13)/2

Окончание табл. 2.5

I	2	3	4	5
001D	57	/5	MOV D,А	(D)«- (X, + Х,)/2 или (?>)<-(15+ 13)72
001Е	79	/5	MOV А,С	(Л) (С), т. е. (А) <- (X.,) или (А)«— 21
001F	17	/4	RAL	(А)«— (Хз‘2) или (А) <—21-2
0020	82	/4	ADD D	(А) (Ху2) + (Х₂ +Xi)/2; (А) <—21-2 + (15+ 13)72 = 56
0021 0022 0023	32 54 00	/13	STA а!6	((0054_\|6)) <- (Х₃-2) + + (Х₂ + Х\|)/2 или ((0054_\|6)) <- 56
Итак, суммарное количество МТ в программе 88, а время выполнения -44 мкс

Следует отметить, что система команд МП позволяет решать одну и ту же задачу с помощью разных команд и, следовательно, за разнос время. При использовании машинных языков или языка Ассемблер это позволяет минимизировать время выполнения программ.

Пример 2. Программа с меткой для решения задачи примера 1 путем замены некоторых команд LDA а!6 на команду LHLD а16 приведена в табл. 2.6 и размещена в ячейках памяти начиная с адреса 0110|_б.

Из табл. 2.6 видно, что данная программа выполняется за 68 МТ, то сеть 68 0,5 = 34 мкс. Иначе говоря, время решения поставленной задачи уменьшилось на 10 мкс по сравнению с примером I.

Таблица 2.6

Адрес ЯП	Код команды	Метка / кол-во МТ в команде	Мнемоника команды	Выполняемые операции
ОНО 0111 0112	2А 51 00	Р₂/16	LHLD а16	(й)^(х,), (L)<-(X₂),t. e. (//)«— ((0051₁₆)), (L)<-((0052₁₆)) или (//)<- 13, (L)<- 15
0113	7С	/5	MOV А,И	(A) <— (X\|) или (A) <— 13
0114	85	/4	ADD L	(A)<- (X, + X₂) или (A) <-(13 + 15)
0115	1F	/4	RAR	(A)<- (X, + X₂)/2; (A) <—(13+ 15)/2
0116	57	/5	MOV D.A	(P) <- (X, + X₂)/2; (P) <— (13 + 15)/2
0117 0118 0119	ЗА 53 00	/13	LDA al 6	(A) <—X₃ или (A) <—21
011А	17	/4	RAL	(A) <—X₃’2 или (A) <—2Г2
011В	82	/4	ADD D	(A) <- X₃‘2 + (X, + X₂)/2 или (A) <—21-2 + (13+ 15)/2; (A) <- 56
011С ОПР 011Е	32 54 00	/ 13	STA al6	((0054_l6)) <- 2Г2 + (13 + 15)/2 или ((0054,₆)) <- 56

Контрольные вопросы по разделу

2
1. Перечислите причины необходимости автоматизации?
2. Поясните четыре этапа автоматизации.
3. Определение качества системы и виды обеспечений.
4. Определение и классификация датчиков в строительстве.
5. Определение и архитектура микропроцессора (МП).
6. Назначение основных блоков МП типа КР580ВМ80А.
7. Назначение сигналов шины управления МП.
8. Краткое описание принципа действия МП.
9. Работа МП при выполнении команды SHLD а 16.

10. Определение и состав МПН серии КР580.
11. Определение и структура CPU.
12. Понятие и структура микропроцессорной системы (МПС).
13. Классификация команд CPU серии КР580.
14. Поясните команды пересылки данных.
15. Поясните команды арифметических, логических и сдвиговых операций.
16. Поясните команды передачи управления.
17. Примеры программирования на языке МП.
18. Где используется автоматизация на базе МП?