Реферат: Программирование арифметических задач на Ассемблере для микропроцессора К580

Дон ГТУ

Лабораторнаяработа № 3

АКГ-05

АУТПТЭК

Программированиеарифметических задач на Ассемблере для микропроцессора К580

Цель лабораторной работы- рассмотреть особенности выполнения простейших арифметических операций надцелыми числами без знака на микропроцессорных установках МИКРОЛАБ КР580ИК80 иЭЛЕКТРОНИКА-580, познакомиться с программированием в машинных кодах имнемокодах, научиться пользоваться средствами управления и клавиатуройустройств.

1ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

1.1Представление чисел

При программированиимикро ЭВМ на МП БИС КР580ИК80 необходимо пользоваться способом представлениячисел с фиксированной десятичной точкой. При этом знак числа и количестворазрядов, занятых дробной частью числа, могут быть учтены при подготовке данныхили программным путем.

Следует помнить, что кодыкоманд, адреса и данные вводятся в микро ЭВМ числами в шестнадцатеричнойсистеме счисления. Некоторой особенностью в лабораторных установках МИКРОЛАБ иЭЛЕКТРОНИКА-580 является отображение чисел на дисплее (табл. I).

Для МП БИС КР580ИК80можно представлять данные в виде двоично-десятичного числа, при этом каждыйбайт рассматривается как две тетрады (два полубайта), а каждая тетрада кодируетодну десятичную цифру.

Такое представлениепозволяет закодировать в одном байте десятичные числа от 0 до 99. Обратитевнимание на то, что, используя для представления шестнадцатеричную системусчисления, в одном байте можно закодировать число от 0 до FF, чтосоответствует числам десятичной системы от 0 до 255.

Эти примеры показывают,что такое представление чисел более рационально: используется меньший объемпамяти, сокращается программа.

Таблица1- Представление чисел в различных системах счисления и отображение их на дисплее

Десятичная

система

счисления

Восьмеричная

система

счисления

Двоичная сис­тема счисле­ния (по тетрадам) Шестнадцате-ричная систе­ма счисления

Символы

на дисплее

0000 1 1 0001 1 1 2 2 0010 2 2 3 3 0011 3 3 4 4 0100 4 4 5 5 0101 5 5 6 6 0110 6 6 7 7 0111 7 7 8 10 1000 8 8 9 11 1001 9 9 10 12 1010 А А 11 13 1011 В B 12 14 1100 С С 13 15 1101 D D 14 16 1110 Е E 15 17 1111 F F

1.2 Арифметическиекоманды

Основной арифметической функцией является сложение двухчисел. Команда, имеющая мнемокод ADD Rд, складывает данные регистра Rд и аккумулятора (регистра А) и результат сложения запоминает ваккумуляторе.

— CARRY — регистра признаков. Разряд (флаг) переноса играетбольшую роль при выполнении микропроцессором арифметических операций и работает девятым разрядом аккумулятора. По флагу командами IC и INC можно осуществить переход.Применяется он так же при сложении чисел длиннее восьми разрядов, выполняя функции связи между двумя байтами записи числа.

О состоянии флага переноса, как и других флаговрегистра признаков в МИКРОЛАБе может сообщить ячейка памятис адресом83ЕА, где флаги за­писываются в последовательности, приведенной на рисунке1.1.

В «ЭЛЕКТР0НИКЕ-580» разряд С высвечивается на панели установки.

/>

Рисунок 1.1 — Флаги № ШС КР580ИКБ0

Вычитание содержимого регистра Rд из содержимого аккумулятора производит команда SUB Rд. Например, командаSUB B вычитаетиз аккумулятора данныерегистра В.

Командавычитания использует флаг переноса как разрядзаема. Если флаг переноса устанавливается после команды SUB Rд, значит, число в регистре Rд больше,чем в аккумуляторе.

После выполнения командыSUB Rд результат остается в аккумуля­торе, вызов содержимого которого на индикатор регистра данных осущест­вляется адресом 83ЕВ в «МИКРОЛАБе» и клавишами REC, А в «ЗЛЕКТРОНИКЕ-580».

1.3 ПрограммасложениядвуходнобайтныхчиселXиУ

Задачасостоит в том, чтобы, выполнив занесение однобайтных чисел в регистры А и Rд, сложитьих и поместить результат сложения в аккумулятор.

Задайтесь числовыми значениями Х = 38,Y = А3 и начальным адресомпрограммы, принявего равным8200.

Обратите внимание на то,что все приведенные числа записаны в шестнадцатеричной системе счисления.

Включите лабораторнуюустановку и, пользуясь листингом программы, приведенным в табл. 2, запишите впамять ЭВМ по указанным адресам коды команд.

Таблица 1.2 — Программа PRG 1 сложения двух однобайтных чисел

Адрес Код команды Метка Мнемокод Комментарий 8200 AF PRG 1: ХRА А Очистить аккумулятор 8201 ЗЕ MVI A, 38 Записать в аккумулятор 8202 38 число X 8203 06 MVI B, A3 Записать в регистр В 8204 A3 число У 8205 80 ADD 8 Сложить X и Y 8206 E7 RST 7 Прервать выполнение программы

Выполнив записьпрограммы, установите начальный адрес и запустите программу. После еёисполнения на дисплее установится запись: 8207 DB_ _, показывающая результат вычисления DB по адресу 8207.

Для получения разностидвух чисел X и Y можно использовать программу PRG 1, заменив в ней по адресу 8205 код команды 80 (ADD B) кодом90 (SUB В) команды вычитания содержимого регистра В из содержимогоаккумулятора, разместив предварительно в регистрах В и А соответственновычитаемое и уменьшаемое. Разность будет записана в аккумуляторе.

1.4Сложение массива однобайтных чисел

Массив однобайтныхшестнадцатеричных чисел, например, 31, АВ, 86, разместите в последовательныхадресах памяти, например, 8250, 8251, 8252, 8253.

В качестве входныхпараметров для выполнения программы необходи­мо иметь адрес первого слагаемого,например, 8250, записанный в регистрах H, L, и числослагаемых — в регистре С. Выходным параметром будет являться сумма, старшийбайт которой записан в регистре В, а младший байт — в аккумуляторе.

Таблица 1.3 – Программа PRG 2 сложения массива однобайтных чисел

Адрес

Код

команды

Метка Мнемоника Комментарий

8200

8201

8202

21

50

82

PRG 2: LXI H,8250 Загрузить в регистры HL, адрес первого слагаемого

8203

8204

0E

04

MVI C, 04 Загрузить в регистр С количество слагаемых 8205 AF XRA A Очистить аккумулятор 8206 47 MOV B, A Очистить регистр В 8207 86 M1: ADD M Прибавить к содержимому аккумулятора число из массива слагаемых

8208

8209

820А

D2

0D

82

INC M2 Если переноса нет, то идти на М2

820В

820С

04

B7

INR B

ORA A

Увеличить содержимое регистра В на I

Очистить флаг переноса

820D 23 M2: INX H Указать на следующий адрес слагаемого 820E 0D DCR C Уменьшить содержимое регистра С на I

820F

8210

8211

C2

07

82

INZ Если не все слагаемые, то идти на MI 8212 FF RST 7 Прервать выполнение программы

Выполнение программы сименем PRG 2 начинается с команды загрузки регистровойпары HL, 16-битным числом 8250 (адреспервого слагаемого). После выполнения второй команды (адреса 820З, 8204) врегистре С запишется число 4 (число слагаемых). Командами 8205 и 8206производится обнуление регистров А, В и регистра признаков.

Командой 8207 с меткой MI начинается первый цикл этапа суммирования.В результате выполнения этой команды в регистр А заносится первое слагаемое(число 31) по адресу 8250, записанное в регистровой паре HL.

Так как переполненияаккумулятора нет, по команде 8208 осуществляется переход на метку М2 (адрескоманды 820С), и к содержимому регистровой пары HL прибавляется I.Теперь здесь записан адрес 8251 второго слагаемого.

После выполнения команды820Е число слагаемых (содержимое регистра С) становится равным 3 и по команде 820F осуществляется переход на MI- начало следующего цикла этапа суммирования.

Во втором цикле в регистрА записывается сумма DC чисел 31 и АВ,флаг переноса не устанавливается, уменьшается число слагаемых регистра С до 2.

В третьем цикле ваккумулятор записывается 62 (младший байт суммы чисел DC и 86) и устанавливается флаг переноса С. По команде 8208осуществляется переход по адресу 820В и в регистр В записывается I. Содержимое регистровой пары HL равно 8253, содержимое регистра С – I.

В четвертом цикле послевыполнения команды 8207 в аккумулятор записывается 56, флаг переносаустановлен, содержимое регистра В равно 2.

По команде 820(Е)содержимое регистра С становится равным 0, и ко­манда 820F передает управление адресу 8212 — конец выполнения програм­мы.

1.5Вычитание одинаковых по длине чисел

Рассмотрите программуполучения разности двух чисел X и Y, имеющих одинаковую длину. Листингпрограммы приведен в табл. 1.4.

Входными параметрамипрограммы будут являться: длина чисел в байтах, записанная в регистре В, адресмладшего байта вычитаемого — в регистровой паре HL, адрес младшего байта уменьшаемого — в регистровой паре DE. Результат вычисления заносится вобласть памяти, отведенную под вычитаемое.

Положим X = А304 и Y = 7E2I,

B области памяти записывается поадресам

8250 — 04 (младший байтуменьшаемого);

8251 — A3 (старший байтуменьшаемого);

8252 — 21 (младший байтвычитаемого);

8253 – 7E (старший байт вычитаемого).

В регистре B записано 2 — длина чисел X и Y в байтах.

Таблица 1.4 – Программа PRG 3 вычитание чисел

Адрес

Код

команды

Метка Мнемоника Комментарий

8200

8201

06

02

PRG 3: MVI B, 02 Загрузить счетчик длины числа

8202

8203

8204

I I

50

82

LXI D, X Загрузить в регистры D, E адрес младшего байта уменьшаемого

8205

8206

8207

21

52

C2

LXI M, V Загрузить в регистры H, L адрес младшего байта вычитаемого 8208 AF XRA A Очистить аккумулятор 8209 IA M1: LDAX D Загрузить в аккумулятор уменьшаемое 820A 9E SBB M Вычесть из содержимого аккумулятора вычитаемое 820В 77 MOV M, A Записать разность на место вычитаемого 820C I3 INX D Указать на следующий байт уменьшаемого 820D 23 INX H Указать на следующий байт вычитаемого 820E 05 DCR B Уменьшить содержимое счетчика длины числа

820F

8210

8211

02

09

82

INZ M1 Если не последний (старший) байт, то идти на MI 8212 FF RST 7 Прервать выполнение программы

Обратите внимание на то,что по адресу 820А записана команда SBB. Она отличаетсяот аналогичной команда SUB М тем, что из содержимого аккумуляторавычитается не только число, записанное в ячейке М по адресу, хранящемуся врегистровой паре HL, но и значениезайма. Итоговое значение займа в результате выполнения операции фиксируется вразряде переноса регистра признаков.

1.6Сложение многобайтовых десятичных чисел

В табл. 1.5 приведенлистинг программы сложения чисел, представляемых в МП БИС КР580ИК80 в видедвоично-десятичных чисел. Так как такое представление чисел требует от ЭВМпреобразования данных, в программу необходимо ввести оператор DAA, который выполняет коррекциюрезультата операции по следующим правилам:

если значение младших 4бит аккумулятора больше девяти или если признак дополнительного переноса АСравен I, то к содержимому аккумуляторадобавляется число 6;

если значение старших 4бит аккумулятора больше девяти или если признак переноса С равен I, то к содержимому старших 4 битаккумулятора добавляется число 6.

Заметьте, что впредлагаемой программе, как и в предыдущей, рассматриваются числа с длинойбольше машинного слова. Поэтому операции с такими числами МП БИС проводят побайтам, начиная с младших байтов.

Рассмотрите программу сименем PRG 4 для слагаемого Х=3045,размещенного побайтно в ячейках памяти 8050 и 8051, и слагаемого Y = 2071 — в ячейки памяти 8052 и8053. Результат сложения размещается в ячейках, отведенных для второгослагаемого.

После выполненияпрограммы вызовите последовательно ячейки 8053 и 8052 и запишите их содержимое.Это результат решения. Он должен быть равен десятичному числу 5116.

Таблица 1.5 — Программа PRG 4 сложения двух десятичных чисел

Адрес

Код

команды

Метка Мнемоника Комментарий

8200

8201

8202

21

50

82

PRG 4: LXI H, X Загрузить в регистры младшие два разряда числа Х

8203

8204

8205

I I

52

80

LXI D, Y Загрузить в регистры младшие два разряда числа Y 8206 AF XRA A Очистить аккумулятор

8207

8208

0E

02

MVI C, 02 Загрузить счетчик числа байтов 8209 IA M1: LDAX D Загрузить в аккумулятор два разряда числа Y 820A 8E ADC M Прибавить к содержимому аккумулятора два разряда числа Х с учетом переноса 820В 27 DAA Преобразовать результат в десятичный код 820C 12 STAX D Передать результат в ячейку памяти, адресуемой регистровой парой DE 820D 13 INX D Указать на адрес следующих двух разрядов числе Y 820E 23 INX H Указать на адрес следующих двух разрядов числе Х 820F OD DCR C Уменьшить содержимое счетчика числа байтов

8210

8211

8212

C2

09

82

INZ M1 Если не последний (старший) байт, то идти на MI 8213 FF RST 7 Прервать выполнение программы

2ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1Выполним программу получения суммы двух чисел

 X=A+B, имеющих одинаковую длину. Листингпрограммы приведен в таблице 2.1.

A=/>          B=/>

Результат сложениязаносится в область памяти, отведенную под второе слагаемое.

В области памяти записываетсяпо адресам

8250 – 87 (младший байтпервого слагаемого)

8251 – 35 (старший байтпервого слагаемого)

8252 – 87 (младший байтвторого слагаемого)

8253 – 02 (старший байтвторого слагаемого)

Таблица 2.1 – Программасложения массива однобайтных чисел

Адрес

Код

команды

Метка Мнемоника Комментарий

8200

8201

8202

21

50

82

PRG 1: LXI H, X Загрузить в регистры младшие два разряда числа А

8203

8204

8205

11

52

80

LXI D, Y Загрузить в регистры младшие два разряда числа В 8206 AF XRA A Очистить аккумулятор

8207

8208

OE

02

MVI C, 02 Загрузить счетчик числа байтов 8209 1A M1: LDAX D Загрузить в аккумулятор два разряда числа А 820А 8E ADC M Прибавить к содержимому акумулятора два разряда числа В с учетом переноса 820В 27 DAA Преобразовать результат в десятичный код 820C 12 STAX D Передать результат в ячейку памяти, адресуемой регистровой парой DE 820D 13 INX D Указать на адрес следующих двух разрядов числа В 820E 23 INX H Указать на адрес следующих двух разрядов числа А 820F OD DCR C Уменьшить содержимое счетчика числа байтов

8210

8211

8212

C2

09

82

INZ M1 Если не последний (старший) байт, то идти на МI 8213 E7 RST 7 Прервать выполнение программы

2.2Выполним программу получения разности двух чисел Cи D

Листинг программыприведен в таблице 2.2.

Входными параметрамипрограммы будут являться: длина чисел в байтах, записанная в регистре В, адресмладшего байта вычитаемого – в регистровой паре HL, адрес младшего байта уменьшаемого – в регистровой паре DE. Результат вычисления заносится вобласть памяти, отведенную под вычитаемое. C=/>, D=/>. В регистре В записано 2 – длиначисел C и D в байтах. В области памяти записывается по адресам

8250 – Е1 (младший байтуменьшаемого);

8251 – 37 (старший байтуменьшаемого);

8252 – 75 (младший байтвычитаемого);

8253 – 08 (старший байтвычитаемого);

В регистре В записано 2 –длина чисел C и D в байтах.

Таблица 1.4 – Программа PRG 2 вычитание чисел

Адрес

Код

команды

Метка Мнемоника Комментарий

8200

8201

06

02

PRG 2: MVI B, 02 Загрузить счетчик длины числа

8202

8203

8204

I I

50

82

LXI D, X Загрузить в регистры D, E адрес младшего байта уменьшаемого

8205

8206

8207

21

52

C2

LXI M, V Загрузить в регистры H, L адрес младшего байта вычитаемого 8208 AF XRA A Очистить аккумулятор 8209 IA M1: LDAX D Загрузить в аккумулятор уменьшаемое 820A 9E SBB M Вычесть из содержимого аккумулятора вычитаемое 820В 77 MOV M, A Записать разность на место вычитаемого 820C I3 INX D Указать на следующий байт уменьшаемого 820D 23 INX H Указать на следующий байт вычитаемого 820E 05 DCR B Уменьшить содержимое счетчика длины числа

820F

8210

8211

02

09

82

INZ M1 Если не последний (старший) байт, то идти на MI 8212 Е7 RST 7 Прервать выполнение программы

ВЫВОД

В ходе лабораторнойработы рассмотрели особенности выполнения простейших арифметических операцийнад целыми числами без знака на микропроцессорных установках МИКРОЛАБ КР580ИК80и ЭЛЕКТРОНИКА -580, познакомились с программированием в машинных кодах имнемокодах, научились пользоваться средствами управления и клавиатуройустройств.