Программирование микроконтроллера (работа 1)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ»

Кафедра радиотехнических устройств

Контрольная работа

по дисциплине «Микропроцессорные устройства РЭО»

студента 4 курса заочного факультета

Храпова Владимира Алексеевича

Специальность 160905

Шифр: РС-071511

Адрес: Ростовская область, Чертковский район, пгт Чертково

Москва 2010

Исходные данные.

Таблица 1.

№

Номер варианта задания

Адресация при пересылке данных из ОЗУ в РОНы

Адресация при пересылке данных из РОНов в ОЗУ

SP

1

1

Прямая

косвенная

10F1

Таблица 2.

№

A1

A2

A3

A4

A5

A6

M1

M2

M3

M4

1

17

5

67

76

65

12

0041

0043

0044

0045

Задание на контрольную работу

    Сложить два числа 17, 5 и 67 (без учета единица переноса), результат уменьшить на единицу и записать в ячейку ОЗУ 0041.

    Загрузить ячейки ОЗУ 0043 и 0044 числами 76 и 65 соответственно, используя косвенную адресацию (регистровые пары Y и Z).

    Записать в регистр R16 число 12.

    Осуществить вызов подпрограммы, в которой требуется:

    сохранить указатели Y, Z и содержимое регистра R16 в стеке. Начальный адрес стека 10F1;

    записать в регистр R16 содержимое ячейки ОЗУ 0045 и сравнить с содержимым ячейки ОЗУ 0043, в случае неравенства прибавить к содержимому регистра R16 на единицу;

    извлечь сохраненные данные из стека, поменяв содержимое указательных регистров X и Y местами.

    При пересылке данных из ОЗУ в РОНы использовать прямую адресацию, при пересылке данных из РОНов в ОЗУ использовать косвенную адресацию (если вид адресации не указан в задании явно).

    Все числа и адреса – шестнадцатеричные.

    Выбор команд для программы.

В начале программы необходимо задать адрес стека, где будут сохранены необходимые данные при вызове подпрограммы. Указатель стека реализован в виде двух регистров ввода–вывода, для записи данных в регистры необходимо использовать команду OUT:

    для записи в регистр SPL (младший разряд):

OUT SPL, Rr ;

    для записи в регистр SPH (старший разряд):

OUT SPH, Rr ,

где r – номер регистра, из которого пересылаются данные в стек (r=0…31).

    Для непосредственной записи операндов в РОНы используем команду LDI Rd, k ,

где d – номер регистра, в который записывается операнд (d=16…31);

k – операнд.

    Для пересылки данных из ОЗУ в РОНы используем команду косвенной адресации

LD Rr, X ;

LD Rr, Y ;

LD Rr, Z ,

где X, Y, Z – 16-ти разрядные регистры для хранения адреса ячейки ОЗУ, из которой пересылаются данные. Каждый из этих регистров имеет в своем составе два РОНа. Структура регистров представлена в таблице 3.

Таблица 3

16-ти разрядный регистр

Младший разряд

Старший разряд

X

R26

R27

Y

R28

R29

Z

R30

R31

РОН

    Перед использованием команды LD адрес ячейки ОЗУ должен быть предварительно записан в соответствующий регистр, который используется в команде.

    Для прямой адресации данных из РОНов в ОЗУ используем команду STS n, Rr , где n – адрес ячейки ОЗУ.

    Для косвенной адресации данных из РОНов в ОЗУ используем команду

ST X, Rr ;

ST Y, Rr ;

ST Z, Rr .

    Адрес ячейки ОЗУ должен быть предварительно записан в один из регистров X, Y, или Z.

    Для выполнения операции сложения используем команду ADD Ra, Rb , где a, b – номера регистров, где хранятся операнды (a=0…31, b=0…31). Результат будет записан в регистр Ra.

    Для уменьшения содержимого регистра на единицу используем команду DEC Rr .

    Для выполнения требуемой в задании операции сравнения используем команду CPSE Ra, Rb .

    Команда сравнивает содержимое регистров Ra, Rb, и в случае равенства пропускает следующую команду.

    Для вызова подпрограммы используем команду CALL .

    Для выхода из подпрограммы и возврата в программу используем команду RET .

    В подпрограмме для сохранения содержимого регистра Rr в стеке используем команду PUSH Rr .

    Для извлечения из стека в регистр Rr используем команду POP Rr.

    При этом учитываем то, что данные должны извлекаться из стека в порядке, обратном загрузке – «последний вошел – первый вышел».

    Для «зацикливания» программы используем команду RJMP.

Текст программы.

Инициализация указателя стека:

Адрес стека 10F1, для его задания в регистр SPL помещаем младший байт ; F6, в регистр SPH – старший 10.

    LDI R20, $F1 ; загрузка регистра R20 младшим байтом адреса начала стека

    OUT SPL, R20 ; загрузка младшего байта указателя стека из регистра

    LDI R20, $10 ; загрузка регистра R20 старшим байтом адреса начала стека

    OUT SPH, R20 ; загрузка старшего байта указателя стека из регистра

Выполнение сложения чисел 17, 5 и 67:

    LDI R17, $17 ; загрузка регистра R16 числом 17

    LDI R18, $5 ; загрузка регистра R17 числом 5

    LDI R19, $67 ; загрузка регистра R18 числом 67

    ADD R17, R18; суммирование содержимого регистров R17, R18

    ADD R17, R19 ; суммирование содержимого регистров R17, R19

    DEC R17 ; уменьшение на единицу содержимого регистра R17

    LDI R30, $41 ;

    LDI R31, $00 ;

    ST Z , R17 ; загрузка ячейки ОЗУс адресом 0075 значением из регистра R17

Загрузка ячеек ОЗУ 0043 и 0044 числами 76 и 65 соответственно:

    LDI R20, $76 ; загрузка регистра R19 числом 76

    LDI R21, $65 ; загрузка регистра R20 числом 65

Загрузка в регистровую пару X адреса ячейки ОЗУ 0043:

    LDI R26, $43

    LDI R27, $00

Загрузка в регистровую пару Y адреса ячейки ОЗУ 0044:

    LDI R28, $44

    LDI R29, $00

    ST X, R20 ; загрузка ячейки ОЗУ с адресом 0043 значением из регистра R20

    ST Y, R21 ; загрузка ячейки ОЗУ с адресом 0064 значением из регистра R21

    LDI R16, $12 ; загрузка регистра R16 числом 12

    CALL ROUT ; вызов подпрограммы ROUT

Зацикливание программы:

    LOOP:

    RJMP LOOP

ПОДПРОГРАММА:

    ROUT:

Сохранение указателя X в стеке:

    PUSH R26

    PUSH R27

Cохранение указателя Y в стеке:

    PUSH R28

    PUSH R29

    LDS R16, $0045 ; загрузка регистра R16 содержимым ячейки ОЗУ с адресом 0045

    LDS R17, $0043 ; загрузка регистра R17 содержимым ячейки ОЗУ с адресом 0043

Загрузка в регистровую пару X адреса ячейки ОЗУ 0065:

    CPSE R16, R17 ; пропустить следующую команду, если значения регистров R16 и R17 равны

    INC R16 ; увеличить содержимое регистра R16 на единицу

Извлечение сохраненных данных из стека и замена содержимого указательных регистров:

Извлечение сохраненного содержимого Y в X:

    POP R27

    POP R26

Извлечение сохраненного содержимого X в Y:

    POP R29

    POP R28

    RET ; возврат из подпрограммы.

Литература

    Яманов Д.Н., Жаворонков С.С. Микропроцессорные устройства РЭО. Пособие по изучению дисциплины и выполнению контрольных работ. – М.: МГТУ ГА, 2008. – 24 с.

    Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов: Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1988. – 368 с.