Аппаратное и программное обеспечение простых микропроцессорных систем (стр. 2 из 2)
CALL, TIME – 17 тактов – 8,5 мкс;
MVIB, X – 7 тактов – 3,5 мкс;
DCRB – 5 тактов – 2,5 мкс;
JNZ, адрес COUNT – 10 тактов – 5,0 мкс;
RET – 10 тактов – 5,0 мкс.
Таким образом, однократно исполняемые команды (CALL, MVI, RET) в этой подпрограмме требуют 17 мкс (8,5+3,5+5,0). Следовательно, для получения требуемой задержки в 250 мкс необходимо команды DCRB и JNZ, COUNT столько раз, чтобы время их исполнения составило 233 мкс, т.е. (250–17). Однако время выполнения этой пары команд составляет (2,5+5,0). Поэтому, если принять Х=31, возможно получение временной задержки 232,5 мкс.
Если точность подпрограммной реализации временной задержки длительностью 250 мкс с погрешностью – 0,5 мкс удовлетворяет условиям задачи, то на этом разработка программы заканчивается.
Исходя из приведенного расчета, запишем текст подпрограммы TIME:
TIME: MVIB, 31 ; загрузка в регистр В числа 31
COUNT: DCRB; декремент регистра В
JNZ, адрес COUNT; цикл, если В≠0
RET; возврат в основную программу.
В том случае, если точность представления временного интервала 250 мкс с погрешностью – 0,5 мкс не удовлетворяет разработчика, можно поступить двояко:
– реализовать подпрограмму точной задержки на 50 мкс и пятикратно повторить ее вызов;
– путем внесения в подпрограмму пустых операций NOP и соответствующего изменения набора команд (с целью устранения временного рассогласования 0,5 мкс) обеспечить точную временную выдержку.
Во многих случаях применения МП-систем требуется сформировать длительные временные задержки (секунды, минуты, часы и т.д.). Сделать это при частоте, равной 2МГц с использованием ранее описанного метода невозможно, так как максимальной емкости регистровой пары FFFF не хватит для того, чтобы представить число Х, достаточное для формирования задержки в 1 секунду. Сформировать столь большую для МП задержку можно с использованием метода вложенных циклов (как показано на рис. 7).
С целью получения задержки, равной 1 мин, основная управляющая программа может 60 раз осуществлять вызов подпрограммы ONESEC. Для этого число 60 загружается, например, в регистр В, который выполняет функции декрементного счетчика секунд, и после каждого прогона подпрограммы ONESEC его содержимое уменьшается на 1. Текст программы «ONESEC» приводится ниже.
ONESEC: MVIB, FF; счетчик внешних циклов
L1: MVIC, FB; счетчик внутренних циклов
L2: NOP; точная подгонка времени
внутреннего цикла
NOP;
NOP; время
NOP;
DCRC; декремент счетчика внутренних циклов
JNZ, адрес L2; возврат во внутренний цикл, если С≠0
DCR В; декремент счетчика внешних циклов
JNZ, адрес L1; возврат во внешний цикл, если В≠0
RET
Рис. 7. Алгоритм задержки на 1 секунду
Блок-схема типовой процедуры сбора и формирования в ОЗУ МП-системы массива данных от одного источника показана на рис. 8. Источником вводимых данных является порт ввода с символическим адресом NN, 8100 – начальный адрес массива данных, регистр С используется в качестве счетчика данных и регистровая пара HL используется командами с косвенно-регистровой адресацией в качестве указателя данных; ETX – знак-терминатор «конец массива».
Рис. 8. Типовая процедура сбора данных
Программа имеет вид:
LXIH, 8100; запись начального адреса
8100 → (H+L)
MVIC, C, 00; счетчик = 0
SAVE: IN, NN; ввод данных из порта в А
MOVM, A; перенос данных А → ячейку ОЗУ,
адрес которой в (H+L)
INXH; (H+L) = (H+L+1)
INRC; счетчик = счетчик+1
SUI, ETX; проверка терминатора
JNZ, адрес SAVE; продолжение сбора, если не 0
DONE
Если число слов данных известно и хранится в ячейке с адресом 81N0, то программа сбора данных будет иметь вид:
LXIH, 8100;
LDA, 81N0; пересылка содержимого 81N0 → (A)
MOVC, A; счетчик = длина массива: А → (С)
SAVE: IN, NN;
MOV M, A;
INXH;
DCRC; счетчик = счетчик-1
JNZ, адрес SAVE; продолжение сбора, если не 0
DONE
Рассмотрим несколько примеров обработки массива данных.
LDACOUNT; загрузка содержимого М 8200
(COUNT) → (A)
MOVB, A; загрузка счетчика: (В) ← (А)
LXIH, 8100; запоминание в (H+L) адреса начала
массива данных
SUBA; сброс аккумулятора: (А) ← 0
ADDN: ADDM ; прибавление элемента М+(А) → (A)
INXH; переход к следующему адресу
(H+L) ← (H+L+1)
DCRB; декремент счетчика: (В) ← (В-1)
JNZ, адрес ADDN; организация цикла, если не 0
DONE
LDACOUNT; загрузка содержимого
М (COUNT) → (A)
MOVB, A; организация счета в регистре В:
(В) ← (А)
LXIH;
NEWMX: MOVA, M; загрузка нового максимума
NEXTE: DCRB; декремент счетчика: (В) ← (В-1)
JNZ, адрес DONE; проверка окончания цикла: если 0,
то скачок на адрес метки DONE
INXH; (H+L) ← (H+L+1)
CMPM; сравнение с максимумом
JС, адрес NEWMX;
JМР, адрес NEXTE;
DONE
Литература
1. Г.И. Пухальский. Программирование микропроцессорных систем. Учебное пособие для Вузов – М. Политехника, 2002.
2. В.С. Ямпольский. Основы автоматики и электронно-вычислительной техники. – М.: Просвещение, 1991.
3. Л.Н. Ананченко, И.Е. Рогов. Составление алгоритмов и программ на языке «Ассемблер» для управления технологическими процессами: Метод. указания – Ростов-на-Дону: ДГТУ, 1993 г.
4. Л.Н. Ананченко. Набор команд микропроцессора КР580ИК80: Метод. указания – Ростов-на-Дону, РИСХМ, 1991.