/
Author: Морисуэ М. Ëсикава Т.
Tags: компьютерные технологии микроэлектроника электротехника эвм цифровая техника микро эвм
Year: 1981
Text
за три дня
ш я ля ля ля ля яя яя яля^
x*tS± я&Ж ЯГ* а
М. Морисуэ, Т. Ёсикава
микро-
ЭВМ
за три дня
Перевод с японского.
Г. Н. ГОРБУНОВА
под редакцией
канд. техн, наук
В. М. КИСЕЛЬНИКОВА
Издательство
«МИР»
Москва 1981
6Ф7.3
М79
УДК681.32
Морисуэ М., Есикава Т.
М79 Микро-ЭВМ за три дня: Пер. с япон.—М.: Мир,
1981.—184 с., ил.. - "
, В книге японских авторов обсуждаются архитектура микро-
ЭВМ, структура, работа и взаимодействие ее функциональных бло-
ков. Рассматриваются примеры выполнения программ. Даются
рекомендации по сборке и отладке микро-ЭВМ, увеличению ем-
кости памяти, расширению возможностей ввода-вывода.
Для пользователей микро-ЭВМ.
М Л3?^°д‘Л7, 147-81, ч. 1 2405000000 • 0Ф7.3
041(01)-81
Редакция литературы по новой технике
© Денки Кейсан, 1978
\© Перевод на русский язык,. «Мир», 1981
о
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
Большой интерес, который вызвало появление микро-ЭВМ,
связан не только, с достоинствами вычислительных машин этого
класса: Малыми размерами, простотой эксплуатации, дешевиз-
ной и др.,— но и с разнообразием применений. Управление, из-
мерения, диагностика заболеваний, делопроизводство, обучение,
игры — вот далеко не полный перечень сфер человеческой дея-
тельности, где можнр использовать микро-ЭВМ.
По существу каждый из нас может найти применение этим
удивительным машинам как в своей работе, так и в организа-
ции досуга. Предлагаемая книга призвана помочь читателю в
выборе, сборке й .использовании микро-ЭВМ..Пользователь, об-
ладающий некоторыми познаниями и практическими навыками
в области электроники, ознакомившись с принципами работы и
устройством микро-ЭВМ, изложенными в книге, сможет со-
брать такую машину в домашних условиях. При сборке микро-
ЭВМ мы рекомендуем-пользоваться следующими микропроцес-
сорами, выпускаемыми (или подготавливаемыми к'серийному
производству) нашей промышленностью.
Характеристики отечественных микропроцессоров1*
Серия Число кристаллов Центральный процессор Разрядность Число команд в
К 580 1 ’ К 580 И К 80 8 79
К 582 1 . К 582 ИК 1 4 • п
К 584 1 К 584 ИК 1 4-п 459
* К 536 7 К 536 ИК Г S-n. - 149
- К 581 3 К 581 ИК 1 16
К 587 4ж К 587 ИК 2 4 • п 168
- К 588 4 К 588 ИК 2 ' 16. п
К 589 7 К 589 ИК 02 2»п \ /
I) Данные взяты из статьи: Слободянюк Т. Ф.» Сигалов В. И., Юсифов С. И. Микро-
процессоры и микро-ЭВМ. - Автоматика, 1980, № 2 (март-апрель), с. 76 -87 (Институт
кибернетики АН УССР). • „ "
В, М. Кисель ников
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время необычайно возрос интерес к микро-ЭВМ
не только со стороны специалистов по вычислительной технике,
но и со* стороны лиц, весьма далеких от этой области.
- Книга служит для подготовки пользователя, имеющего лишь
ограниченные познания о работе микро-ЭВМ, к самостоятель-
ному изготовлению вычислительных машин данного класса. По-
ясняется, как собрать и запустить микро-ЭВМ, рассматривают-
ся принцип, работы этих машин, а также вопросы, связанные
с выбором типа микро-ЭВМ и расширением последних.
Первые микро-ЭВМ появились в. США, н Японир в настоя-
щее время имеются в продаже микро-ЭВМ,' существенно отли-
чающиеся друг от друга по характеристикам и размеру. Число
их типов достигает нескольких десятков, что создает известные
трудности нашему пользователю .при выборе подходящей для
него системы микро-ЭВМ. В. этой связи для пользователя пред-
ставляют определенный интере'с такие вопросы, рак сравни-
тельные характеристики микро-ЭВМ, сборка машин и работа
на них, которые рассматриваются здесь с привлечением приня-
тых в этой области понятий.
К комплектным. наборам микро-ЭВМ, имеющимся в про-
даже, обычно прилагается инструкция. Конечно, хорошо, если
покупатель, руководствуясь ею, сразу сумеет собрать.систему
правильно. Однако весьма вероятно, чуб у него с самого на-
чала знакомства с этой инструкцией возникнет ряд вопросов.
Вполне возможно также, что пользователю захочется испытать
различные'способы применения микро-ЭВМ. В этом, мы на-
деемся,-ему и поможет данная книга.
Книга состоит из шести глав. Глава- 1.дает общее пред-
ставление о микро-ЭВМ, отмечены особенности машин этого
класса. Глава 2 содержит практические рекомендации относи-
тельно сборки микро-ЭВМ. Используемые в, микро-ЭВМ де-
тали описываются таким образом, чтобы работать с ними
смогли даже те, кто лишь поверхностно знаком с электротех-
никой й электроникой. Если усвоить материал этой главы, то
можно-приступать к сборке ЭВМ.
Программные средства микро-ЭВМ нашли отражение в гл. З.,
Ознакомившись с материалом этой главы, читатель составит
представление о возможностях машин данного класса. Здесь
ПРЕДИСЛОВИЕ
же рассматриваются языки программирования. В гл. 4 опи-
саны два примера практического использования уже собран-
ной микро-ЭВМ. Материал преподнесен здесь в такой форме,
как если бы он рассматривался на занятиях кружка самодея-
тельного творчества. Для разных, типов микро-ЭВМ исполь-
зуются различные языки программирования, и хотя здесь
описано выполнение программ,, разработанных для ЭВМ кон-
кретного типа, приемы составления программ применимы в оди-
наковой мере для любой микро-ЭВМ.
В гл. 5 речь идет о шагах, которые должен предпринять
пользователь, если он вначале приобрел небольшую микро-
ЭВМ, а затем ему понадобилось ее расширить, т. е. увеличить
возможности системы. И наконец, гл. 6 посвящена вопросам,
связанным с выбором микро-ЭВМ.
Мы будем рады, если эта книга поможет читателю разо-
браться в устройстве и работе. микро-ЭВМ и явится руковод-
ством по сборке таких машин и работе на них.
В заключение сердечно благодарим директора. издательства
«Дэнки Сёин» Танака Хисао, а также руководителя отдела из-
дательства Сано Акира, высказавших мысль о написании такой
книги. Их поддержка немало способствовала нашей успешной
работе. ,
01.12.77, ' ‘ Морисуэ М.,
Ёсикава Т.
I
Микро-ЭВМ TK-80 фирмы NEC.
1
Микро-ЭВМ SDK-80 фирмы Intel. „
cre/v
Глава. 1
ЗНАКОМСТВО С МИКРО-ЭВМ
, 1.1. ВВЕДЕНИЕ
Микро-ЭВМ появились несколько лет назад, но сразу же
получили широкое, распространение. С созданием этих машин
интерес к вычислительной технике стал действительно всеоб-
щим. Спрос на микро-ЭВМ стремительно.растет, в дальнейшем
ожидается дальнейшее интенсивное расширение сфер примене-
ния машин этого класса.
Микро-ЭВМ — это сокращённое наименование «микронной
электронной вычислительной машины». По сравнению с боль-
шой ЭВМ она выглядит миниатюрной. Однако по принципам
работы такая машина схожа с большой ЭВМ и отличается от
нее лишь меньшими габаритами1 и меньшим объемом данных,
которыми она оперирует. При этом технология производства
микро-ЭВМ' День ото дня совершенствуется, параметры улуч-
шаются, она становится машиной все более высокого уровня и
приближается' по своим основным характеристикам к так на-
зываемой большой ЭВМ. Каждые три года происходит умень-
шение стоимости ЭВМ в два раза или, говоря другими сло-
вами, при той же стоимости за трехлетний период в два раза
увеличиваются возможности ЭВМ. Первая цифровая вычисли-
тельная машина в Японии появилась в 1952 г. Поскольку в
этой машине использовались реле, ее быстродействие, т. е. дли-
тельность выполнения команд, превышало миллисекунду. Не-
смотря на то что это была вычислительная "система с неболь-
шим объемом памяти 1~500 слов), она представляла собой
устройство огромных размеров, занимавшее помещение пло-
щадью более 300 м2. Конечно, современные ЭВМ по своим воз-
можностям оставили далеко позади своих прародителей. Основ-
. ные характеристики ЭВМ на различных этапах развития ото-,
бражены в табл. 1.1. За тридцатилетний период быстродействие
ЭВМ возросло от милли- до наносекунд, т. е. практически уве-
личилось в 106 раз. Скорость вычислений продолжает увеличи-
ваться, хотя достигнутую ' величину быстродействия трудно
представить. ЭВМ третьего поколения выполняются, на боль-
ших интегральных схемах (БИС). Именно благодаря исполь-
зованию технологии БИС стало возможным появление микро-
ЭВМ. Эти устройства чрезвычайно малы по размерам, однако
12
ГЛАВА t
Таблица 1.1
Поколения ЭВМ и их характеристики
Поколения ЭВМ Первое поколение (1945-1955 гг.) Второе поколение (1955-1965 гг.) Третье поколение
1965-1970 гг. после 1970 г.
Основные элемен- ты Реле, электронные лампы Транзисторы, параметроны ИС БИС (микропроиес- , сор)
Быстродействие (на один вентиль) \ мс. мкс 10 нс 1 нс
Объем основной памяти > 1 R слов 1 -100 К слов 100 К-1 М слов Более 1 М слов
Типы ЭВМ х ENIAC (США) MARKII (Япония) IBM 7090 1вм 360 z IBM 370 IBM 3033
их параметру аналогичны соответствующим параметрам сред-
них и больших ЭВМ второго'поколения.
Микро-ЭВМ так легка и' компактна, что может поместиться
в дамской сумочке. Обращение с этой машиной и работа на
ней также предельно просты, но едва ли не самым большим ее
достоинством явлйется весьма низкая цена. Отсюда и столь
необычайное расширение сферы применения этих ЭВМ. На
предприятиях использование микро-ЭВМ позволяет автомати-
зировать управление производственными процессами, в учреж-
дениях и торговых фирмах — способствует рационализации
делопроизводства и упорядочению документации, в больницах
эти машины оказывают неоценимую помощь врачам в обра-
ботке медицинских данных и диагностике заболеваний. Микро-
ЭВМ находят применение даже в организации досуга, приме-
ром чего могут служить телеигры, музыкальные синтезаторы
и т. д. В ближайшем будущем микро-ЭВМ заменят мини-ЭВМ
в системах автоматического регулирования. Кроме того, бла-
годаря специфическим характеристикам перед микро-ЭВМ от-
крываются новые области применения, недоступные для ЭВМ
других классов. Надо полагать, что повсеместное использова-
вание микро-ЭВМ принесет обществу неоценимую пользу.
Современную эпоху можно назвать эпохой вычислительной
техники. От тогЬ, в какой степени применяются ЭВМ, зависит
успешное развитие промышленной и торговой сфер. В этом
смысле микро-ЭВМ, которые по своим возможностям анало-
гичны большим вычислительным машинам и могут использо-
ваться для тех же целей, знаменуют собой новый, этап разви-
тия этой эпохи. «Лучше раз увидеть, чем сто раз услышать»,
ЗНАКОМСТВО С МИКРО-ЭВМ 13
гласит пословица, поэтому легче всего представить возможно-
сти микро-ЭВМ, если хотя бы один раз собрать ее. Именно
этой цели и служит данная книга.
В настоящей главе рассматриваются условия, предопреде-
лившие появление микро-ЭВЙ^, особенности этих машин,, а так-
же области использования. ’ ч-
1.2. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МИКРО-ЭВМ - *
' Совёршим экскурс в историю появления и развития микр.о-
ЭВМ. Прежде всего откуда взялось такое название — микро-
ЭВМ? Однако если называть эту машину просто ЭВМ, то такое
буквенное сочетание ассоциируется с обычной вычислительной
машиной, имеющей вращающиеся бобины с магнитной лентой,
которая установлена в комнате со специальными климатиче-
скими условиями..
Более правильным было бы называть ЭВМ «электронной
автоматической цифровой вычислительной машиной», что обо-
значает .цифровую вычислительную машину, функционирующую
благодаря работе электронных элементов, например транзисто-
ров и др. Что касается цифрового метода .вычислений, послед-
ний основан на использовании физических объектов, посред-
ством которых представляются числа. Принцип вычислений на-
поминает принцип, используемый в японских счетах (рис. 1.1).
Японские счеты — это также своеобразная вычислительная ма-
шина, вычисления в которой производятся при помощи костя-
шек, обозначающих одну и пять единиц.
Совсем недавно под ЭВМ подразумевали крупногабаритную
машину, хотя сейчас имеются й небольшие ^ВМ, соизмеримые
по размерам с абонентским пунктом. Классификация ЭВМ и
время появления каждого из типов ЭВМ приведены на рис. 1.2.
Основой этой классификации являются объем памяти ЭВМ и
длина машинного слова. Например, мини-ЭВМ — это неболь-
шая ЭВМ с длиной машинного сдова до 16 бит и максималь-
ным объемом памяти 64 К слов.
Микро-ЭВМ имеет еще меньшие размеры, чем мини-ЭВМ.
Ее главным блоком — сердцем машины — является централь-
ный процессор, реализованный на одной или нескольких БИС.
Совокупность этих БИС или отдельная БИС, выполняющая
функции процессора, обозначается специальным термином —
«микропроцессор». При помощи микропроцессора осуществляют
разнообразные действия по управлению. Как показано на
рис. 1.3, микро-ЭВМ — это вычислительная машина, образуе-
мая путем присоединения к микропроцессору устройства па-
мяти и устройств ввода-вывода (некоторые считают, что микро-
процессор и микро-ЭВМ одно и то же, хотя их различие
14
ГЛАВА I
ЧИСЛО
Рис.. 1.1. Японские счеты — цифровая вычислительная машина ручного дей*
«ств’ия. '
Рис. 1.2. Время появления различных типов ЭВМ.
Рис. 1.3. Основные блоки микро?ЭВМ.
ЗНАКОМСТВО' С МИКРО-ЭВМ • 15
очевидно). Время поступления на рынок первых *микро-ЭВМ со*
впало с завершением разработки .однокристальных процессе*
ров американской фирмой Intel,'которая проводилась по до*
говору с японской фирмой Vidicon, производящей абонентские
пункты. Это было в 1971 г. Возможности микро-ЭВМ MCS-4,
спроектированной фирмой Intel, определялись, ее 4-битовым
процессором 4004. Далее фирма Intel выпустила 8-битовые про-
цессоры, на разработку которых был заключен контракт с дру*
. Память (£).
Рис. 1.4. К вопросу о работе микро-ЭВМ.
(1)—ввод рецептуры и исходных продуктов; (2)—исходные продукты накапливаются
в местах, которым присваиваются номера* соответствующие порядку поступления про-
дуктов; (3)—приготовление блюда; (4)—выдача блюда.
гой японской фирмой — Seiko. В дальнейшем были созданы, бо*
лее совершенные процессоры 8080, получившие широкое рас*
пространение.
' Рассмотрим кратко работу микро-ЭВМ. Общая структура
вычислительных машин этого.класса представлена на рис. 1.4.
Микро-ЭВМ состоит из четырех частей: микропроцессора (глав*
ной части машины), устройства памяти, устройств ввода и вЫ-
вода. Проследим работу ЭВМ, сравнивая ее с процессом при-
готовления пищи. Вначале при помощи устройства ввода (кла-
вишного устройства или устройства считывания с бумажной
ленты)' в машину'-закладывается рецептура приготовления
пищи (т. е. программа вычислений) и набор исходных продук-
тов (т. е. данные). .Исходные продукты, проходя через кухон-
ный комбайн, накапливаются в холодильнике (устройстве па-
мяти). Далее кухонный комбайн (центральный процессор) из-
влекает из холодильника именно те исходные продукты и в том
порядке, -как указано в рецепте приготовления. Приготовлений
блЮда соответствует основным ‘ расчетам, производимым в мик-
ро-ЭВМ (осуществляемым путем деления, умножения, вычита-
ния, сложения н т. д.), Наконец готовое блюдо подается на
16
ГЛАВА 1
стол, что по принятой нами аналогии означает поступление ре-
зультатов вычислений на устройство вывода.
Распространение микро-ЭВМ, начало разработки и освое-*
кия производства которых было положено фирмой Intel, было
йс
Число вентилей
С малым уровнем интеграции (МИС)
Со средним уровнем интеграции (СИС)
С высоким уровнем интеграции (БИС)
В пределах 10
10-100
Более 100
Рис. 1.5. Классификация интегральных схем.
. • й».
подобно взрыву. Их стали широко производить и продавать не
только в США, но и в Японии. Сейчас в продажу поступает
столько различных типов микро-ЭВМ, что их выбор вызывает
затруднения.
Микропроцессор выполняется в виде интегральной схемы
(ИС). Его технические возможности определяются размером
кристалла (пластины, на которой формируется ИС) и колияе-
ством размещенных на нем элементов схемы. Интегральные
схемы можно разделить на
три типа (рис. L5)". Созда-
ние микро-ЭВМ стало воз- *
можно благодаря современ-.
ной технологии БИС, позво-
ляющей формировать на
одном кристалле площадью
в несколько квадратных
миллиметров более 1000 •
элементов:, резисторов, кон-
денсаторов, транзисторов
и т. п. !
Если обратиться к рас-
смотрению процесса роста
степени интеграции, то, как
показано на рис. 1.6, плотность элементов ИС ежегодно повыша-
лась, увеличивались также и технические возможности схем. Как
.следует -из графика, каждые пять лет степень интеграций эле-
ментов увеличивалась нг^ один порядок. За последние пять лет
возможности микропроцессоров позволили достичь таких пара-
метров, которые свойственны мини-ЭВМ. Микро.-ЭВМ по своим
• параметрам уже приближаются к малым ЭВМ. Недалеко то -
время, когда микро-ЭВМ размером с .дамскую сумочку достиг-
нут вычислительной мощности машин этого класса.
*1 10е-
§ 10s-
1И
X
X •
Память
® Микропроцессор
/Qt _ * Контроллер
.1 о¥-—I----------—1—
1960 *65 7/7* *75
ГоО
Рис. 1.6. Рост степени йнтеграции БИС.
‘60
ЗНАКОМСТВО С МИКРО ЭВМ
17
1.3. ОСОБЕННОСТИ МИКРО-ЭВМ
Микро-ЭВМ состоит из центрального процессора (одной или
нескольких БИС), памяти, включающей постоянное запоминаю-
щее устройство (ПЗУ) *) и оперативное запоминающее устрой-
ство (ОЗУ) 2), выполненных также на., не'скольких БИС, и уст-
ройства‘управления на ИС. Итак, несмотря на то, что внешне '
микро-ЭВМ совсем не похожа на обычную ЭВМ, работает она
по тому же принципу, и ее возможности весьма широки. Что
касается способов применения микро-ЭВМ, то в одних случаях
их используют в качестве процессора, входящего в состав ка-
кого-либо устройства, в других — как специализированную
ЭВМ с простыми функциями, но разнообразными устройствами
ввода-вывода, аналогичными периферийным устройствам боль-
шой ЭВМ. Первый вариант применения ’составляет одну из
характерных особенностей микро-ЭВМ. Поскольку стоимость
микропроцессоров чрезвычайно мала, а возможности весьма
широки, ЭВМ этого типа постепенно занимают все «Вакантные
места», и возможности их использования в указанном направ-
лении поистине неисчерпаемы. При использовании микро-ЭВМ
в качестве системы необходимы , периферийные устройства, та-
кие, как печатающее устройство, стоимость которых по срав-
нению со стоимостью процессора значительна, что приводит
к удорожанию всей системы.
Рассмотрим особенности микро-ЭВМ.
Малые вес и размеры .
Поскольку микро-ЭВМ выполняется на основе БЦС, она
имеет незначительный вес и очень малые габариты?
Высокое быстродействие при малом потреблении
электроэнергии
Транзисторы, обычно используемые при изготовлении БИС,
чаще всего представляют собой МОП-транзисторы, отличаю-
щиеся от транзисторов других типов необычайно малым по-
треблением мощности. Такое свойство, как низкое потребление
Эдектрической энергии, крайне удобно при использовании мик-
ро-ЭВМ в качестве самостоятельного устройства. В будущем,
безусловно, появятся микро-ЭВМ, работающие от гальваниче-
ских батарей. Что касается скорости вычислений, то выполне-
ние команды за 0,1 мкс говорит о достаточно высоком 'быстро-
действии; ожидается, что в ближайшее время этот параметр 1
достигнет 0,01 мкс.
*) ПЗУ —память, из которой в процессе рдботы ЭВМ возможно только
Считывание данных. '
’) ОЗУ — память, которая допускает и запись, и считывание данных.
18 ' ГЛАВА 1
Низкая стоимость-
По мере развития технологии БИС стоимость последних,
быстро падает. Особенно резкое снижение стоимости микро-
процессоров отмечено за последние годы. В ближайшем4 буду-
щем эта тенденция сохранится. , .
Технические характеристики, сравнимые с параметрами-
малых ЭВМ ' ’
Микро-ЭВМ имеет тот же'принцип действия, что и малая*
ЭВМ, и отличается от последней йеньшим объемом памяти и:
меньшими размерами. Следовательно, ряд функций малой
ЭВМ — от вычислительных операций (сложения, вычитания,,
умножения и деления) до управления промышленными процес-
сами и обработки .информации — можно выполнить - при по-
«мощи йикро-ЭВМ. В будущем по мере роста степени интегра-
дни БИС возможности процессора возрастут, и ту работу, ко-
торую сейчас выполняют-малые ЭВМ, будут производить мик-
ро-ЭВМ.
Простота технического обслуживания
При использовании микропроцессора как составной части
какого-либо' изделия нет необходимости в применении вместе
с ним устройств ввода-вывода. Требуется только процессор, -
который, как известно, имеет высокие надежностные характе-
, ристики и обычно редко выходит из строя. • Высокая -надеж-
ность процессора определяется высокой надежностью БИС,,
поэтому в данном случае проблемы по обслуживанию не воз-
никает. Если же микро-ЭВМ используется как самостоятельное
устройство, то в качестве устройств ввода-вывода зачастую-
применяют клавиатуру и индикатор на светодиодах, которые,,
как известно, достаточно просты • по конструкции. А поскольку-
надежность БИС достаточно -высока, то и в* этом случае нет-
необходимости в гарантийном обслуживании и значительных,
расходов на ремонт же предвидится.
Простота сборки и возможность расширения системы
Изготовление микро-ЭВМ, если . под этим подразумевать,
комплектование деталей и их общую сборку, вполне доступно’
пользователю. Микро-ЭВМ можно легко собрать, приобретя
предварительно ИС и другие необходимые детали. Не вызы-
вает особых затруднений и расширение собранной, системы.
Неограниченные возможности по использованию
периферийного оборудования
Микро-ЭВМ может 'работать с широким набором перифе-
рийных устройств, предназначенных для малых и больших.
ЗНАКОМСТВО, С МИКРО-ЭВМ
19
.ЭВМ. Однако чаще всего в качестве устройства ввода исполь-
зуется клавиатура, хотя эту операцию можно производить при
помощи, например, телетайпа, устройства считывания с бумаж-
ной ленты и др. Вывод данных можно осуществлять, пользуясь
-не только широко распространенным индикатором на светодио-
.дах, но и такими устройствами, как построчно-печатающее уст-
ройство или дисплей на. электронно-лучевой трубке (ЭЛТ).
. В качестве внешних запоминающих устройств используются
' накопители на магнитных лентах и гибких магнитных дисках.
Периферийные устройства, сопрягаемые с микро-ЭВМ, стоят
-обычно дешевле, чем в случае традиционных вычислительных
•систем. Однако стоимость некоторых из них может превысить
стоимость процессора; тогда их использование_станови?ся про-
блематичным. , •
Возможности использования языка, высокого уровня
Многообразие выпускаемых микро-ЭВМ определяет исполь--
зование различных языков программирования. В настоящее
время предпочитают составлять программы для мик^о-ЭВМ на
машинном языке или на языке ассемблера. В то же время на-
блюдается тенденция к .применению языков более высокого
уровня, и ужё сегодня для микро-ЭВМ пишут программы на
таких языках для больших^ ЭВМ, как БЕЙСИК, ФОРТРАН,
ПЛ/1 и др.
Широкая сфера применения „
Области Применения микро-ЭВМ для обработки информа-
ции все более расширяются, Там, где сейчас используются
мини-ЭВМ, в скором времени будут работать микро-ЭВМ. Бы-
•стрыми темпами идет внедренце микро-ЭВМ в сферы быта,
-обучения и др. ’
1.4. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ- • . -
Микро-ЭВМ — это прежде всего один. из видов ЭВМ, по-
этому .возможно использование микро-ЭВМ в областях, тради-
ционных для вычислительных машин. Благодаря таким осо-,
бенностям микро-ЭВМ, как малые габариты, вес и низкая стои-
мость, увеличивается, тенденция к использованию этих машин
в сферах, где по тем 'или иным причинам применение современ-
ных мини- или универсальных ЭВМ невозможно, в частности
в так называемых локальных системах.
Микро-ЭВМ находятся пока в начальной стадии своего раз-
- вития. Эта ситуация имеет и положительную стооону, состоя-
щую-в том, что любой из нас может быть инициатором освое-
ния .новых областей применения микро-ЭВМ. Если каждый
20
ГЛАВА 1
найдет возможность использования этой машины в соответ-
ствии с родом своей работы, то модернизация промышленно-
сти, рационализация административной и управленческой дея-
ТЬанспат
Рис. 1.7. Применение микро-ЭВМ в различных областях.
тельности и расширение применения микро-ЭВМ во многих
других областях будут происходить более интенсивно.
Рис. 1.8. Классификация микро-ЭВМ по выполняемым функциям.
На диаграмме рис. 1.7 указано Процентное соотношение
применения микро-ЭВМ в различных областях. Данные при-
ведены на основе обработки анкет, полученных от нескольких
сотен японских фирм, как изготавливающих микро-ЭВМ, так
и занимающихся их продажей. На рис. 1.8 указаны классифи-
кация микро-ЭВМ и их процентное соотношение в зависимости
ЗНАКОМСТВО С МИКРО ЭВМ
21
• от назначения. Контроллеры сопоставляет поступающие дан-
ные и в зависимости от результата изменяют' порядок следова-
ния дальнейших операций. В отличие от контроллеров про-
цессоры производят различные вычислительные операций (сло-
жение, вычитание, умножение, деление и др.). Как следует из
диаграммы, возможности микро-ЭВМ .наилучшим образом реа-
лизуются при использовании их в качестве контроллера, о чем
свидетельствует преимущественное применение микро-ЭВМ для
автоматического управления на предприятиях и в учреждениях.
Устройством управления является также секвенсор1). Это уст-
• ройство управляет порядком выполнения действий. Примером
использования секвенсора может служить автомат по сборке
деталей. Что касается использования микро-ЭВМ в качестве
терми-налов, то в этом случае их подсоединяют к шинам ввода-
вывода универсальной или мини-ЭВМ, так что микро-ЭВМ вы-
полняют фуйкции периферийного оборудования указанных ма-
шин. Здесь микро-ЭВМ играют промежуточную- роль между
мини-ЭВМ и специальной аппаратурой типа контроллера, ис-
пользуемой для измерений и управления. Рассмотрим теперь
более подробно рис. 1.7.
Системы управления. Со временем микро-ЭВМ полностью
заменят ЭВМ во всех небольших системах..Примерами исполь-
зования микро-ЭВМ для целей управления являются металло-
режущие станки с числовым программным управлением (ЧПУ),
сборочные автоматы, разнообразные установки по изготовле-
нию и обработке деталей, регистраторы* данных, устройства
^интерфейса и терминальные устройства ЭВМ. Происходит вне-
дрение микро-ЭВМ и в‘‘сферу быта. Так, эти машины исполь-
зуют в электронных устройствах, расширяющих функции на-
ручных часов, в почтовых автоматах, вычисляющих стоимость
почтовых отправлений в соответствии с видом произведенных
услуг, адресом назначения и в'есом письма, в регуляторах оп-
тимального расхода горючего'в автомобиле и т. д. На рис. 1.9
показан пример использования микро-ЭВМ~ в’ системе автома-
тического управления прокатным станом. Мйкро-ЭВМ предва-
рительно определяет положение заготовки, подлежащей про-
. кату. Далее на основе произведенной оценки с учетом скорости
вращения электродвигателя, соединенного передаточным меха-
низмом с прокатными валиками, микро-ЭВМ определяет раз-
ницу между требуемой и действительной скоростями вращения
и вырабатывает сигнал для регулирования этой скорости. Та-
кая система обеспечивает высокую точность и надежность ре-
гулирования при довольно низкой стоимости.
*) Термин «секвенсор» произошел от английского слова sequence, что
означает «последовательность». — Прим, перев.
22
ГЛАВА Т
Системы измерений. Примерами использования микро-ЭВМ
для целей измерений являются автоматические индикаторы в
электронной аппаратуре, измерительно-регистрирующие уст«
ройства контроля загрязнения окружающей среды, устройства
Рис. 1.9. Система управления прокатным станом.
Слежения За состоянием, атмосферы и для метеорологических
наблюдений, телеметрические установки на - электростанциях,
тестеры для ИС, устройства для измерения, и контроля скорости
Рис. 1.10. Измерительная система для контроля за загрязнением окружающей
-среды и наблюдения за состоянием атмосферы.
автомобиля и т. д. При измерениях информация о различных
• физических величинах поступает в микро-ЭВМ с датчиков сиг-
налов. Датчики преобразуют физические параметры (звук, свет,
-давление, количество тепла, температуру и т. п.) в электриче-
ские сигналы. На рис. 1.10 показана система автоматической
записи и индикации данных, которая каждый час регистрирует
информацию о состоянии и степени загрязнения окружающей
-среды. В такой небольшой системе с успехом использует мик-
.ро-ЭВМ. v
ЗНАКОМСТВО С МИКРО-ЭВМ
23
Деловая сфера и сфера обслуживания. Здесь микро-ЭВМ.
обычно* используются для рационализации ведения деловых.
талон на
оплату
Рис. 1.11. Автоматическая система измерения количества отпущенного бензин»
и произведения расчетов с клиентами.
расчетов, например в системе складского контроля, при оформ-
лении квитанций, в информационно-поисковой системе и т. д.
X Источник лучей
Рис. 1.12. Использование микро-ЭВМ для Т9мографического исследования.
В качестве примера рассмотрим случай заправки автомобиля
бензином на автозаправочной станций (рис. 1.1 Ц. В окошечко
установки, контролирующей заправку бензином, вставляется
кредитная карточка с записанным на ней номером клиента.
Микро-ЭВМ определяет количество выданного бензина, вычис>
24
ГЛАВА I
ляет его стоимость и производит все расчеты вплоть до опре-
деления платы. .
Медицина, В последнее время все чаще привлекают ЭВМ
для исследований в этой области. Вычислительные машины ча-
сто применяют для обработки данных при диагностике забо-
леваний, а также используют для ведения расчетов и в . дело-
производстве Службы здравоохранения. На рис. 1.12 приведен
пример медицинской системы, которая автоматически воспро-
изводит внутричерепную полость (выдает поперечное послой-
ное изображение) и. анализирует электрокардиограмму. Уст-
ройство формирования поперечного послойного изображения
Система
Диалоговые игры
типа тенниса, /
стрельбы и т.д.
Рис. 1.13. Пример использования микро-ЭВМ в играх.
(1) —после ввода в микро-ЭВМ нотных знаков в виде кодированных электрических сиг- ч
налов производятся синтез н исполнение музыки.
показано в верхней левой части рисунка. При помощи переме-
щаемой рентгеновской трубки А облучают голову пациента
(лучи исходят под прямым углом к оси Z). Прошедшие сквозь
'голову лучи воспринимаются приемником В. Информация
о принятых лучах поступает^ микро-ЭВМ. Цикды облучения
повторяют при повороте оси"Z -на некоторый, угол 6. Вся по-
ступившая информация о внутричерепной полости обрабаты-
вается. машиной. Результаты этой обработки воспроизводятся
на экрайе электронно-лучевой трубки в виде изображения .по-
перечного разреза головы^ что дает возможность определить
причину и характер заболевания. При помощи этой же микро-
ЭВМ можно обрабатывать данные элейтрокардиограмм, что
также позволяет поставить диагноз заболевания.
Сфера развлечений. Широко распространено применение
микро-ЭВМ при организации досуга: это и теЛеигры, и генера-
торы звука, if электронные инструменты, и др. (рис. 1.13,).
~В более сложных играх ЭВМ. постепенно заменяют микро-ЭВМ.
Кстати, с создания игр началось и проникновение микро-ЭВМ
в область обучающих машин.
Глава 2
КАК СОБРАТЬ МИКРО-ЭВМ
, 2.1. ВВЕДЕНИЕ А
Чтобы собрать микро-ЭВМ, требуются:
1) печатная плата;
’ 2) интегральные схемы и полупроводниковые, 'приборы
(транзисторы, диоды и др.); .
3) резисторы и конденсаторы;
4) другие детали (панели для ИС, переключатели и др.);-
5) соблюдение определенной методики.
Кроме того, при сборке ЭВМ не обойтись без таких мате-
риалов и инструментов,.как припой, паяльник, отвертка, ку-
сачки, пассатижи.
После окончательной сборки микро-ЭВМ для обеспечения
ее работоспособности требуется источник питания постоянного
тока. Поскольку источник питания является весьма существен-
ным блоком, о нем следует непременно позаботиться. При этом,
прежде чем покупать источник питания микро-ЭВМ, следует
.выяснить необходимые величины напряжений (5, 12, —5 В
и др.), а такЖе допустимые нагрузки по току источника пита-
ния (например, при напряжении 5 В потребляемый ток обычно
составляет несколько ампер).
Обычно напряжения постоянного тбка, необходимые для .
работы микро-ЭВМ, получают путем преобразования перемен-
ного напряжения электросети в постоянное напряжение.
2.2. ПОДГОТОВКА К СБОЙКЕ
2.2.1. НЕОБХОДИМЫЕ СВЕДЕНИЯ
При сборке микро-ЭВМ надо осторожно обращаться с полу-
проводниковыми элементами, особенно с ИС. Приведем пред-
варительные сведения, которые необходимо усвойть, прежде чем
приступить к сборке устройства. ' -
Обращение с полупроводниковыми приборами .
Кроме ИС наборы для микро-ЭВМ обычно должны включать
полупроводниковые приборы , типа транзисторов и диодов. По-
лупроводниковые детали боятся перегрева, поэтому, если, на-
ГЛАВА' 2
пример, при пайке не- принять, некоторые меры,* можно резко
ухудшить некоторые параметры этих приборов или вообще вы-*
вести их из строя. Одной из общих мер предосторожности при
работе с полупроводниковыми приборами является максималь-
но возможное сокращение продолжительности операций, про-
водимых в условиях повышенной температуры, чтобы свести
тепловое воздействие на приборы к минимуму.
Диоды
На рис. 2.1, а показано условное обозначение диода: Л —
анод, — катод. Электрический ток протекает в направлении
от А к К (в прямом направлении) и не протекает от К к А (т. е.
в обратном направлении), поэтому при установке диодов на
печатную плату необходимо обращать внимание на то, чтобы
/г. -
)
Рис. 2.1. Условное обозначение (а) и сдособы маркировки диода (б).
не перепутать полярность их включения в схему. На рис. 2.1,6
показаны способы маркировки полярности диодов, используе-
мые для реальных приборов. Если маркировку разобрать труд-*
но, полярность диода можно определить, воспользовавшись те-
стером. Для этого измеряют сопротивление диода:.-в прямом
направлении это сопротивление должно быть мало, а в обрат-
ном— велико (электрический ток почти не протекает); в про-
'тивном случае считается, что диод неисправен. Используя свой-
ство односторонней проводимости диода, предохраняют схемы
от ненужных выбросов обратного напряжения и выпрямляют
ток, т._е. преобразовывают переменный ток" в постоянный.
Конструктивно полупроводниковый элемент диода чаще
всего помещают в стеклянный корпус, поэтому при загибании
выводов диода следует быть осторожным, чтобы не повредить
этот элемент. Например, во время загибания вывода диода ре-
комендуется часть вывода, выходящую из корпуса прибора,
придерживать при помощи пассатижей или пинцета..
КАК СОВРАТЬ МИКРО-ЭВМ.
27
Транзисторы
Сфера применения транзисторов необычайно широка: их цс-
пользуют в телевизорах, радиоприемниках и во многих других
устройствах. В нащем случае транзисторные схемы предназна-
чены в основном для согласования схем ввода-вывода с внеш-
ними устройствами. ' •
Транзисторы бывают двух типов: р — п — р и п — р — п.
Японские фирмы, выпускающие полупроводниковые приборы,
л ' н
• Рис. 2.2. Условное обозначение
транзистора типа р—п-«-р (а) н
его представление в виде дио-
дов (б).
Рис. ЙЗ. Условное обозначение
транзистора типа п—р—п (а) и
его представление в виде дно- .
дов (б).
маркируют их по-разному: приборы р—п — д-типа обозна-
чаются 2SA и 2SB для высоко- и низкочастотного диапазонов;
приборы' п — р — п-типа — 2SC и 2SD (для тех же диапазо-
нов). -
На рис. 2.2, а приведено/условное обозначение транзистора
р — п — p-типа. Выводы прибора отмечены следующим обра-
зом.: К — коллектор, Б — 6aaaj Э — эмиттер. Направление тока,
протекающего во время работы транзистора, показано стрелкой
со стороны эмиттера. .
• Как можно видеть и» рис. 2.2, б, транзистор по существу
представляет собой- два диода, соединенных встречно. Следо-
вательно, пользуясь тестером, можно легко найти базовый вы-
вод транзистора: электрический ток в обратном направлении
каждого из диодов должен быть равен нулю (бесконечнЬ боль-
шое сопротивление). Коллекторный вывод довольно-таки про-
сто" определить по специальной метке, которая обычно имеется
на корпусе транзистора.
Аналогичным образом различаются выводы и транзистора
О — р — n-типа (рис. 2.3). Если установлен базовый'вывод, то
тип транзистора определить сравнительно легко (рис. 2.2 и 2.3).
28
ГЛАВА 2
Отметим, что помимо рассмотренных биполярных транзисторов
имеются так называемые полевые транзисторы.
Интегральные схемы
Интегральные схемы являются одним из'видов полупровод-
никовых устройств, из которых в основном и состоит микро-
ЭВМ. Ввиду конструктивных особенностей этих устройств об-
ращаться с ними следует особенно аккуратно. Например, для
ИС характерна чрезвычайно высокая чувствительность к элек-
тростатическим зарядам.
Чтобы предотвратить разрушительное действие электроста-
тических зарядов, до установки на печатную плату ИС хранят
следующим образом: их выводы погружают в губку, обладаю-
щую свойством электропроводности, что обеспечивает полное
равенство потенциалов всех выводов. Не рекомендуется отде-
лять ИС от губки вплоть до момента установки ИС на плату.
Во время установки ИС на плату также необходимо уделить
самое серьезное внимание проблеме электростатических заря-
дов. Само собой разумеется, что.на выводы ИС.нельзя пода-
вать никаких напряжений, не предусмотренных паспортными
данными этого прибора. В частности, не допускается проводить
исследование. ИС или измерять проводимости и сопротивления
печатной платы с установленными на ней ИС, используя для
этих целей тестер.
Укажем следующие меры, которые следует принять для
предотвращения >цействия'на ИС электростатических зарядов:
1) создание, условий для заземления;
2) заземление самого себя перед, работой с ИС и обеспече-.
ние контакта с проводящим материалом, в котором Хранится
ИС;
3) обеспечение заземления печатной платы и лишь потом
установка на ней ИС; .
4) заземление также и паяльника, если ИС крепится на пе-
чатной плате njfreM пайки.
.Для заземления можно использовать водопроводные трубы,
металлические оконные рамы (не в деревянных домах) и т. п.
Поскольку выводы ИС легко уязвимы к механическим воз-
действиям и могут погнуться, желательно лишний раз их не
трогать. Кроме того, необходимо обратить внимание на то, чтобы
выводы ИС были строго параллельны. Особенно внимательно
следите за тем, повреждены выводы или нет, когда вставляете
ИС в специальные панели. Еели выводы ИС не вполне парал-
лельны, их можно осторожно выправить на какой-нибудь ров-
ной поверхйости.
Рекомендуется, насколько это возможно, не припаивать ИС
на печатную плату, а использовать для их установки специаль-
КАК СОБРАТЬМИКРО-ЭВМ
29’
ные панели. Поводом к такой рекомендации послужил анализ
причин неисправностей ИС. Если неисправная ИС непосред-
ственно припаяна к Печатной плате, то удаление ее с платы
весьма затруднительно. Кроме того, при выходе из строя при-
паянной ИС очень трудно установить характер возникшей не-
исправности.
При решении вопроса об использовании панелей ддя ИС не-
обходимо иметь в виду, что при отказе от этих деталей появ-
ляется еще одна проблема — правильный выбор паяльника.
Все выводы интегральных схем нумеруются. Чтобы помочь
идентифицировать номера выводов, на корпусе ИС около вы-
вода с номером 1 ставится обычно какая-нибудь метка. Осталь-
ные номера выводов определяется однозначно путем их после-
довательного отсчета от этой метки в направлении ‘ против ча-
совой стрелки, если смотреть на ИС сверху. В случае если
метка против первого вывода отсутствует, начало отсчета вы-
водов можно определить по некоторым признакам во внешнем
виде ИС, например по. небольшой выемке в корпусе. При уста-
новке ИС на печатную плату никогда не лишне проверить со-
ответствие номеров выводов ИС контактным площадкам платы.
Резисторы и конденсаторы
При оборке микро-ЭВМ используется некоторое число рези-
сторов и конденсаторов. Эти детали устанавливаются на печат-
ной плате при помощи пайки. При установке на плату выводы
резисторов и конденсаторов соответствующим образом заги-
бают, поэтому надо быть Осторожным, чтобы не повредить сами
детали.
Резисторы
Большинство резисторов, используемых в микро-ЭВМ, имеют
вид, показанный на рис. 2.4. Малые размеры этих элементов «
> /я цисрра *
\ В-я цисрра
' \ \ Порядок
=4 iio ь—
Величина допуска
Рис. 2.4. Маркировка резисторов с использованием цветового кода.
затрудняют нанесение на них значений соответствующих сопро-
тивлений, поэтому те кие резисторы маркируют при помощи
. цветового кода, приведенного в табл. 2.1.
30
ГЛАВА 2
Таблица *2.Т
Цветовые коды резисторов1*
1 Цвет Первая и вто- рая значащие цифры Порядок величины .Величина допуска, %<
Черный 0 10°= 1
Коричневый 1 10'
Красный . 2 10»
Оранжевый. 3 10»
Желтый - 4 10»
Зеленый 3 10е
Голубой . 6 10»
Фиолетовый 7 10’
Серый* 8 10»
Белый* 9 . 10»
Золотой 10~' ±5
Серебряный • 10“* • ±10
Код отсутствует * • ( ±20. '
0 В СССР допускается обозначение величин сопротивлений резисторов как при по-
мощи цветового кода (ГОСТ 17598-72), так и с использованием буквенно-цифровых соче-
таний (ГОСТ 11076-69). В последнем случае маркировка резисторов состоит из цифр, ука-
зывающих номинальную величин? сопротивления данного резистора, букв, обозначающих
единицу измерения, букв, указывающих величину, допустимого отклонения сопротивления
от номинального значения (± 5%—Й±Ю?$ — С, ±20% — В). Например, К475И обозначает
резистор сопротивлением 475 кОм с величиной допустимого отклонения ± 5%.
Например, цветовой код «коричневой — черный — крас-
ный — золотой» обозначает величину сопротивления
10- 102=1000 Ом
при допуске ±5%, т. е. значение сопротивления находится в
пределах 950—1050 Ом. Аналогичным образом коду «'желтый —
фиолетовый — черный — золотой» соответствует номинальное
значение сопротивления *
‘ 47.101=47 Ом
при допуске ±5%, т. е. значение сопротивления может лежать
в'пределах 44,65—49,35 Ом.
Большинство резисторор, используемых в микро-ЭВМ, имеют
максимальную 'допустимую мощность рассеивания не более
1/4 Вт. Иногда применяются и резисторы с мощностью рассеи-
вания порядка 1 Вт; от. резисторов первого типа эти резисторы
отличаются гораздо большими размерами. Единица измерения
сопротивления называется омом и обозначается Ом.
Примеры; 1,8* кОм = 1^00 Ом;.
2,2 МОм 2 200 кОм = 2 200 000 Ом.
КАК СОБРАТЬ МИКРО-ЭВМ . ' ’ 31
Конденсаторы , •
Конденсаторы классифицируют по виду используемого в них
изоляционного материала йа слюдяные, керамические, элек-
тролитические и др. Одно из главных применений конденсато-
ров — цепи стабилизации электрического питания и - шумопо-
давления.
Следует быть особо внимательным при работе с электроли-
тическими конденсаторами, поскольку их выводы имеют раз-
ную полярность и их следует включать в схему определенным
образом. Электролитические конденсаторы заключены в метал-
лический корпус цилиндрической формы, на который иногда
надета изоляционная трубка. В некоторых конденсаторах кор-
пус электрически соединен с его минусовом выводом, поэтому
при установке конденсатора на печатную плату необходимо сле-
дить, чтобы его металлический корпус не касался проводящей
поверхности платы. На конденсаторе обычно проставляют ве-
личину максимального напряжения, которое можно на него по-
давать, называемого предельно допустимым ’ напряжением.,
К4 конденсатору нельзя прикладывать напряжение, превышаю-
щее указанную на нем „величину.
Емкость конденсаторов измеряется в фарадах (сокращён-
ное обозначение — Ф). Конденсаторы, обычно -используемые в
микро-ЭВМ, имеют емкость порядка микрофарад, что состав-,
ляет миллионные доли фарады. •
Панели для ИС и разъемы . - -
В наборы-для микро-ЭВМ в случае использования ИС с
большим количеством выводов обычно включают специальные
панели. Кроме того, удобно применять разъемы для подклю-
чения внешнего источника цитания, а также для соединения
микро-ЭВМ с устройствами ввода-вывода. Контактных площа-
док для присоединения панелей или разъемов к печатной плате
сравнительно много, после припайки к плате эти детали -трудно
отделить или заменить, поэтому тщательно продумывайте их
установку.
При установке в панель ИС с небольшим числом выводов
следует обращать внимание только -на соответствие выводов
ИС контактным гнездам панели. Если же в панель вставляют
ИС с большим количеством выводов, надо быть осторожным
еще и в отношении прикладываемых при этом усилий, посколь-
ку при сильном нажатии можно повредить выводы. '
Панелц унифицированы по числу выводов ИС, поэтому до-
статочно знать количество выводов, чтобы Приобрести необхо-
димую панель. Панели различаются по конструкции и стоимо-
32
ГЛАВА 2
сти; предпочтительнее использовать панели типа «замок», кото-
рые обеспечивают легкость как установки, так и Изъятия ИС.
Печатная плата'
Печатная"плата предназначена для установки деталей. Для
более эффективного использования площади печатной платы,
или для размещения на ней наибольшего количества деталей,
схема на плате печатается с обеих сторон. При необходимости
контактных переходов с одной, стороны на другую в плате де-
лают сквозные металлизированные гнезда, как показано на
рис. 2.5. . • \
Печатная плата — это изоляционная пластина толщиной 1 —
2 мм, изготовленная на основе фенольных или эпоксидных смол,
Фольга Изоляционная
, пластина
Рис. 2.5. Разрез сквозного металлизированного гнезда.
покрытая тонким слоем фольги толщиной в несколько десятков
микрон (1 мкм = 10-6 м), на которой вытравлен определенный
рисунок.
Для облегчения установки деталей методом пайки контакт-
ные площадки печатной платы предварительно залуживают, а
печатную плату покрывают защитным слоем, называемым ре-
зистом. Этот слой нёобходим, чтобы на печатной плате в про-
цессе пайки деталей не образовывались «мостики» (так назы-
вают перемычки между печатными проводниками платы от из-
лишков припоя, ведущие к короткому замыканию), а также
чтобы припой* не приставал к тем местам платы, где он не ну-
жен.
/ * •
Пайка
В процессе сборки электрической скемы микро-ЭВМ одной
из существенных операций является пайка. Во время пайки
температура деталей, а также некоторых частей печатной пла-
ты повышается до ~ 200 °C,ч поэтому эту операцию надо произ-
водить быстро и эффективно.
Перечислим основные моменты, на которые необходимо об?
ращать внимание во время пайки.
1. Следить за повышением температуры, которое отрица-
тельно сказывается на характеристиках полупроводниковых
КАК СОБРАТЬ МИКРО-ЭВМ
33
приборов и может привести даже.к полному выходу их-из строя.
Кроме того, при сильном нагревании печатной платы наблю-
дается отслоение фольги.
2. Не злоупотреблять чрезмерным количеством припоя. Из-
быток припоя часто является причиной некачественной пайки,
а также короткого замыкания печатных проводников платы.
Особенно велика вероятность возникновения коротких замыка-
ний при установке на печатную плату панелей для ИС и разъе-
мов путем пайки.
3. Соблюдать определенную последовательность пайки. Де- .
тали, имеющие много точек пайки, как, например, панели для
ИС, вначале припаивают к печатной плате только в двух точ-
ках, чтобы зафиксировать их положение, а затем припаивают
все остальные точки. •
4. Предварительное лужение. Иногда такие детали, как па-
нели для ИС, нелегко припаять из-за неравномерности припоя -
на их выводах. В таких случаях перед пайкой на печатную
плату эти выводы рекомендуется зачистить наждачной бума-
гой и аккуратно их залудить.
5. Выступающие концы выводов резисторов, конденсаторов,
транзисторов и других элементов обрезают после окончатель-
ной припайки этих деталей на печатную плату.
2.2.2. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ И МАТЕРИАЛЫ
Кратко рассмотрим инструменты и материалы, которые тре-
буются в процессе сборки микро-ЭВМ, а также оборудования
рабочего места.
Рабочее место
Прежде чем производить сборку ЭВМ, следует организовать
рабочее место и позаботиться р хорошем освещении. Работать
будет удобнее, если на столе предварительно, расстелить тол-
стый лист белой бумаги или картона подходящего размера, на-
пример величиной с большой календарь.
• Паяльник
Для сборки микро-ЭВМ требуется небольшой паяльний с уз-
ким жалом и мощностью ~20 Вт. Если ИС устанавливают на
печатную плату при помощи пайки, то непременным свойством
используемого при этом паяльника должно быть почти полное
отсутствие токов утечки.
Прежде чем начать работать с новым паяльником, его об-
жигают, удаляют окалину и залуживают; только после этого
им можно пользоваться. Наличие подставки для паяльника
делает работу с ним более удобной.
2 Зак. 800 .
34
ГДАВА 2
.Припой . - '
Обычно в качестве припоя используется сплав, состоящий
из 60% олова и 40% свинца, который выполнен в виде трубки
с заключенной внутри нее канифолью. Диаметр этой трубки со-
ставляет несколько миллиметров. Одной из проблем, связан-
ных с припоем, является появление коррозии. Однако если вос-
пользоваться при пайке указанным припоем, то возникновения
коррозии можно не опасаться. Именно из соображений, связан-
ных с появлением коррозии, не рекомендуется пользоваться
при пайке многими пастами.
Пассатижи
Для работы с деталями необходимо располагать специаль-
ными пассатижами с. узкими’ губками. Этот инструмент можно
иногда использовать вместо пинцета. Основной рабочей частью
пассатижей является узкая часть губок; она служит для заги-
бания выводов резисторов и конденсаторов. Кроме того, эта
часть является хорошим теплоотводящим элементом, предохра-
няющим полупроводниковые приборы от чрезмерного повыше-
ния температуры во время их припаивания к плате.
Отвертки
В процессе сборки микро-ЭВМ могут понадобиться отвертки
как для обычных, так и для крестообразных шлицев. Имея не-
сколько отверток со стандартными размерами их рабочей ча-
сти, можно подобрать соответствующую отвертку к любому
шлицу.
Кусачки
Для' перекусывания тонких проводов и выводов деталей ис-
пользуют кусачки.
Тестер
Этот прибор необходим для настройки и проверки. При ис-
пользовании тестера в качестве омметра следует обращать вни-
мание на полярность его клемм (см. инструкцию по пользо-
ванию тестером).
Кроме описанных выше инструментов и приборов удобно
иметь также пинцет, осциллограф и г. д. z
2.3. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ СБОРКИ
Проверка деталей
Прежде чем приступать к сборке, необходимо, проверить на-
личие всех деталей. При этом ИС не извлекают из футляров,
в которых они хранятся.
КАК СОБРАТЬ МИКРО-ЭВМ
35
Используя тестер, измеряют сопротивление резисторов, про-
веряют наличие или отсутствие короткого замыкания в кон-
денсаторах (при проверке электролитических конденсаторов не
забудьте обратить внимание на полярность выводов!). Однако
при помощи тестера ни в коем случае нельзя проверять ИС.
О методике сборки микро-ЭВМ
Далее необходимо получить консультацию у специалиста
относительно методики сборки. Особое внимание следует уде-
лить соблюдению мер предосторожности.
Сборка и поэтапная проверка.
Все работы, связанные со сборкой микро-ЭВМ, производят
по разработанной методике. Перед установкой деталей на пе-
чатную плату измеряют только параметры резисторов. Если
все действия выполнять в строгом порядке, то ошибок в схеме
будет немного и, кроме того, их будет легче выявить.
2.4. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
При приобретении или самостоятельном изготовлении источ-
ников питания обратите внимание на следующие моменты.
1. Напряжения источника питания и пределы их изменения
„ Отклонения напряжений источника питания для микро-ЭВМ
не должны превышать ±5% номинальных значений. Например,
при номинальном значении 5 В напряжение источника должно
находиться в пределах 4,75—5,25 В. Если же величина напря-
жения выходит из этого диапазона значений, то правильную
работу ИС гарантировать нельзя. Более того, возможно по-
вреждение ИС: указанные напряжения являются минимально
и максимально допустимыми. Для фиксации напряжений источ-
ника в заданных пределах предусматривается специальная
схема защиты. Если значение напряжения- выходит за устано-
вленные пределы, схема отключает электропитание источника.
2. Допустимые нагрузки по току .. -
Почти все имеющиеся в продаже источники питания обору-
। дованы схемой защиты от перегрузок, которая предохраняет
источник, отключая нагрузку в случае превышения током уста-
новленного значения. Та же схема служит для защиты источ-
ника от короткого замыкания в нагрузке.
3. Необходимые' напряжения источника питания
Для работы микро-ЭВМ обычно требуется от одного дб трех
номиналов напряжений питания. При этом источник с напря?
Г.
36
ГЛАВА 2
жением 5 В обычно является основным, а остальные — вспомо-
гательными.
Когда источник питания покупают отдельно, это вполне
удобно и не слишком обременительно, особенно если в буду-
щем не предполагается значительно расширить микро-ЭВМ.
Если, основной источник питания с напряжением 5 В имеет
допустимую нагрузку по току 1—2 А, а вспомогательные источ-
ники — порядка 0,5 А, то такая комбинация источников подой-
дет почти для любого набора, предназначенного для построе-
ния микро-ЭВМ.
При самостоятельном изготовлении источника питания,
с учетом возможного в будущем расширения микро-ЭВМ, же-
лательно предусмотреть допустимую токовую нагрузку для
основного источника, равную 5 А, а для вспомогательных
~0,5 А. В настоящее время сравнительно нетрудно изготовить
источник питания с достаточно хорошими характеристиками, ис-
пользуя для это имеющиеся в продаже регуляторы напряже-
ния.
При подсоединении источника питания к микро-ЭВМ надо
быть достаточно внимательным, чтобы не ошибиться в поляр-
ности подключения; поскольку подобная небрежность приводит
к выходу из строя довольно-таки дорогих ИС и других полу-
проводниковых элементов. В случае использования источника
питания-с двумя и более номинальными напряжениями для за-
щиты ИС следует предусмотреть установку в нем единого вы-
ключателя, позволяющего отключать все напряжения одновре-
менно. Кроме того, в источниках питания для получения по-
стоянного напряжения почти всегда используется выпрямление
напряжения сети переменного тока, что неминуемо связано
с появлением помех, в виде пульсаций переменного тока. Этому
обстоятельству необходимо уделить самое серьезное внимание,
так как шумовые помехи могут привести к неправильной ра-
боте микро-ЭВМ. Иногда причиной неправильного функциони-
рования машины является даже способ подключения заземле-
ния.
2.5. НАСТРОЙКА М ИСПЫТАНИЕ МИКРО ЭВМ
Следующей задачей после того, как микро-ЭВМ собрана й
источник питания готов, является обеспечение правильного
функционирования микро-ЭВМ. Весьма полезно иметь выклю-
чатель в цепи подключения источника питания, который можно
использовать при отказах в работе микро-ЭВМ вследствие не-
правильной сборки или при неожиданных повреждениях; Ко-
нечно, сравнительно редко с первого же включения микро-ЭВМ
начинает работать нормально. Маловероятно, что пользова-
тель, достаточно знакомый с электронными приборами, допу-
КАК СОБРАТЬ МИКРО-ЭВМ 37
стит в процессе сборки ошибки, которые окажутся пагубными
для микро-ЭВМ. 'Тем же, кто имеет дело с электронными при-
борами впервые, необходимо быть осторожными, поскольку
при недостаточном опыте всегда есть опасения причинить су-
щественные повреждения устройству, например вывести из
строя ИС или замкнуть накоротко источник питания.
Рассмотрим общие вопросы, касающиеся настройки и про-
верки микро-ЭВМ от момента завершения ее сборки и подклю-
чения к ней источника питания и до обеспечения правильной
работы ЭВМ. .
Повторная проверка электрического монтажа
Еще раз тщательно проверьте электрический монтаж со-
бранной микро-ЭВМ. Повторная проверка осуществляется на
предмет возможного пропуска соединений между печатными
проводниками платы и правильности ^разводки проводов. Осо-
бое внимание уделяется перемычкам, навесным проводам ,и
дополнительным соединениям. ’. .
Проверка правильности установки деталей
типа резисторов и др.
Полезно проверить, все ли детали (резисторы, конденса-
торы и др.) установлены на печатную плату, нет ли" ошибок в
их размещении. Кроме того, дополнительно проверяют, не пе-
репутана ли полярность («+» и «—») подключения электроли-.
тических конденсаторов.
Проверка правильности установки интегральных схем
В микро-ЭВМ используются различные ИС, поэтому еле- •
дует проверить правильность их размещения на печатной плате
и правильность расположения их выводов по отношению к ней.
При этом необходимо- учесть, что различные типы ИС часто
имеют одинаковое расположение выводов. Затем следует убе-
диться, достаточно ли прочно ИС вставлены в. свои панели.
Поскольку ИС весьма восприимчивы к электростатическим
зарядам, перестановку ИС производят только после того, как
будут заземлены руки и электростатические заряды стекут
с них. * j
Проверка качества пайки
Может случиться так, что пайка по внешним признакам
произведена нормально, в* то время как в действительности ее
качество неважное и контакт в этом месте плохой. Такие места
пайки можно частично обнаружить, если слегка подергать пин-
цетом монтажные провода непосредственно вблизи мест пайки,
вызывающих подозрение. В процессе пайки припой мог попасть
38
ГЛАВА 2
также и на соседние провода, что приводит.к возникновению
короткого замыкания. Излишки припоя могут замкнуть также
соседние выводы панелей для ИС, разъемов и т. д.
Для выяснения наличия или отсутствия короткого замыка-
ния измеряется величина сопротивления между проводами или
выводами панели помощи тестера, включенного как ом-
метр. Если сопротивление оказывается равным нулю, то имеет
место короткое замыкание. При этом уточняется, не соединены
ли эти провода между собой через шину заземления или источ-
ник питания.
После завершения описанных выше проверок производится
подготовка микро-ЭВМ к подключению к ней источника пита-
ния.
Подготовка соединительных'проводов между источником
питания и микро-ЭВМ (подготовка ИП)
•Уже отмечалось, что бывают источники питания, которые
вырабатывают несколько номинальных напряжений, например
+5, 4-12 В и т. д. Микро-ЭВМ, для которых нужны эти на-
пряжения, имеют соответственно различные клеммы для под-
ключения разных напряжений источника питания. Удобно пе-.
ред подсоединением источника к этим клеммам предварительно
припаять к ним соединительные провода. Сечение соединитель-
ных проводов определяется нагрузкой по току, обусловленной
микро-ЭВМ и ее интерфейсом. Обычно используются провода,
рассчитанные на ток нагрузки 5 А, что позволяет иметь неко-
торый запас по нагрузке.
Проверка сопротивления между проводами заземления
и.проводами для источника питания
Исследуется наличие или отсутствие короткого замыкания
между шиной заземления и проводами, соединяющими микро-
ЭВМ и источник питания. Если измерение нагрузочного сопро-
тивления самой микро-ЭВМ производится при помощи тестера,
то, чтобы не подать на ИС обратного напряжения, следует про-
/ вод «—» микро-ЭВМ присоединять только к клемме «—» те-
стера, а провод «4-» соответственно к клемме тестера «4->/ Что
касается порядка величин нагрузочного сопротивления микро-
ЭВМ, то, например, для вычислительной машины типа ТК-80
сопротивление между выводами для напряжения 4-5 В состав-
ляет несколько десятков ом, 'а сопротивление между выводами
для напряжения J-12 В равно нескольким сотен ом.
Подача напряжений питания на микро-ЭВМ
Для микро-ЭВМ в зависимости от типа могут требоваться
два и более напряжений питания. В таких случаях может быть
КАК СОВРАТЬ МИКРО-ЭВМ
' 39
задана очередность подачи этих напряжений на микро-ЭВМ, и
необходимо следить, чтобы эта последовательность не наруша-
лась.
Первая подача на микро-ЭВМ напряжений питания осуще-
ствляется весьма осторожно. При первом включении выключа-
тель источника питания включается и почти сразу же выклю-
чается, обеспечивая при этом очень кратковременную подачу
напряжений на микро-ЭВМ.-За этот короткий период измеряет-
ся электрический ток, потребляемый микро-ЭВМ, проверяется,
не показывает ли амперметр резкого броска тока, а при отсут-
ствии амперметра следят, не появляются ли в каких-либо ме-
стах печатной платы аномальные явления, как, например, воз-
никновение дыма и т. п. Если ничего подозрительного не слу-
чилось, то источник питания подключают к микро-ЭВМ по-
вторно. При этом если после включения .источника питания со .
временем наблюдаются какие-нибудь признаки аномальных яв-
лений, то источник немедленно отключают.
Проверка индикации
Обычно* микро-ЭВМ имеет индикатор на светодиодах, и при
включении источника питания можно наблюдать свечение сразу
нескольких разрядов этого индикатора. Если свечение индика-
тора отсутствует, то источник питания следует немедленно от-
ключить и еще раз проверить правильность монтажа и уста-
новки деталей, а также качество пайки. Если же все протекает
нормально, то при включенном источнике питания при помощи
тестера измеряются напряжения питания, подаваемые на. ИС.
При этом тестер переключается в режим измерения постоян-
ного тока, а в процессе исследования необходимо следить за
полярностью подключения клемм тестера. Более тщательно
проверяются напряжения на ИС, имеющие непосредственное
отношение к индикатору на светодиодах.
Проверка работоспособности центрального процессора (ЦП)
На первоначальном этапе проверки работоспособности мик-
ро-ЭВМ при введенной управляющей программе на клавиатуре >
нажимают кнопку сброса. При этом на индикаторе должны
высвечиваться только нули. Если этого не на|блюдается и, кроме
того, имеется полная уверенность в правильности* электриче-
ского монтажа, то вполне вероятно, что причиной отсутствия
светящихся нулей является неисправность какой-либо ИС. Если
же по первым признакам центральный процессор работает нор-
мально, то при приближении к микро-ЭВМ радиоприемника в
нем будет прослушиваться тоновое звучание «ззз...». Нажимая
кнопки клавиатуры, можно четко заметить изменение при этом
высоты тона этого звука.
40
ГЛАВА 2
Пункты проверок
Проверка
монтажа
/Мерка
индикации
/Мерка
ИС
Виды проверок при сборке
микро-ЭВМ
Измерения
микро-ЭВМ
Правильно
/Мерка
Окончание проверок
выполнение тестовой
„ л программы
/Молено
Правильно
наличие к.з.
Ошибки в
'—монтаже
Правильно
—Неправильная уыпановка
резисторов, диодов и др
Потрнооть диодов и
• злектролитических конденсаторов
Правильно
Нахождение метки на ИС
Расположение выводов ИС
относительно панели;
on-ст. заряды
Правильно
— Наличие к.з
питания (ИЛ)
Отсутствие контакта
I— Ошибки при пайке
Правильно
Присоединение проводов
к клеммам ЭВМ
Полярность клемм питания
Присоединение проводов
заземления и латании к ЭВМ
Подключение
ИЛ
Ко, дым при кратковременном
включении ИЛ
____________Соответствие значений
Правильно мана нормам
наличие полной индикации
Наличие частичной индикации
Правильно
Индикация ми нажатии
кнопки сброса
Рио. 2Л. Схема проведения проверок.
КАК СОБРАТЬ МИКРО-ЭВМ
41
Ввод программы и проверка ее выполнения
После проведения всех предыдущих проверок в микро-ЭВМ
вводят простую тестовую программу и наблюдают ее выпол-
нение.
: По завершении всех проверок можно считать^ что микро-
ЭВМ полностью готова к эксплуатации, и, составив программу,
приступать к работе.
В дальнейшем при расширении системы, например в случае
присоединения к микро-ЭВМ кассетного магнитофона, потре-
буются некоторые дополнительные регулировки. Рассмотрим
кратко одну из них.
Уровень выходного сигнала кассетного магнитофона в за-
висимости от типа магнитофона и вида магнитной ленты может
в значительной мере отличаться от необходимого уровня вход-
ного сигнала для микро-ЭВМ. Тем не менее при любых вариан-
тах этих условий можно получить оптимальное значение вы-
ходного сигнала. Например, для любой микро-ЭВМ этот уро-
вень подбирается при помощи регулятора громкости магнито-
фона по силе звука в телефонных наушниках, подключенных
к магнитофону. Имеются и более точные способы, когда под-
бор уровня выходного сигнала магнитофона осуществляётся
также при помощи регулятора громкости, но при контроле
этого сигнала на экране осциллографа. Для наблюдения за
формой и уровнем входных и выходных сигналов на клеммах
ИС, на клеммах ввода-вывода микро-ЭВМ и др. можно ис-
пользовать осциллограф. Этот прибор особенно удобен--для на-
стройки и обнаружения неисправностей.
В заключение на рис. 2.6 приведены все этапы перечислен*
яых проверок в виде обобщенной схемы.
Глава 3
\
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
3.1. ВВЕДЕНИЕ
Хотя микро-ЭВМ и невелика по размерам, рна является
полноценной вычислительной машиной и располагает соответ-
ствующими функциональными возможностями. Построить мик-
ро-ЭВМ на основе набора схем можно и не имея специальной
подготовки, работа с ней также достаточно проста.
Однако для того, чтобы использовать возможности микро-
ЭВМ в полной мере, необходимо иметь представление о составе
и структуре ее аппаратных ср'едств, а также о программном
обеспечении и составлении программ.’
Следует отметить, что в зависимости от типа микро-ЭВМ
различаются по структуре, по способам обработки информации,
имеют разную длину машинного слова и разные наборы команд.
Конечно, для описания и изучения аппаратных средств микро-
ЭВМ можно было бы использовать в качестве объекта иссле-
дования какую-либо конкретную машину. Но такой подход не
совсем оправдан, так как весьма вероятно, что пользователю
придется иметь дело с микро-ЭВМ другого типа. Поэтому мы
здесь не будем рассматривать конкретную. микро-ЭВМ, а об-
судим общие черты, свойственные, большинству машин данного
класса. Однако даже если ознакомиться с каким-либо конкрет-
ным типом микро-ЭВМ, переход К работе на машине другого
типа не вызовет особых затруднений, так как принципиальных
различий между отдельными моделями микро-ЭВМ нет.
“ 3.2; ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА МИКРО-ЭВМ
Общая схема микро-ЭВМ представлена на рис. 3.1 (стрелки
указывают направление сигналов).
Информацию всегда представляют посредством комбинаций
двух отличающихся значений какого-либо физического пара-
метра. -Наименьшая единица информации называется битом * *>.
Разным значениям этой единицы соответствуют электрические
сигналы с высоким и низким уровнями напряжения. В практи-
|) Бит — двоичная цифра, которая принимает одно из двух значений)
* 0 или l. — Прим. перёв.
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
43
ческих схемах в качестве таких уровней обычно используют на'
пряжения +5 и О В (рис. 3.2). Для передачи и обработки ин-
формации служат символы двоичной системы счисления 1 и О,
Рис. 3..1. Общая схема микро-ЭВМ.
которые соответствуют указанным уровням напряжения. Ин'
формация представляется в виде набора таких символов. Та'
ким образом, данные в микро-ЭВМ можно рассматривать как
+5в
Электрические
сигналы
ОВ
Рис. 3.2. Соответствие между уровнем электрического сигнала и значением
бита.
совокупность наборов нудней и единиц, хотй в действительности
они представляются в машине в виде электрических сигналов.
Рассмотрим каждое из устройств, изображенных на рис. 3.1.
Устройство ввода
Устройство ввода служит для передачи в центральный про-
цессор извне данных и программ. Для ввода этой информации
обычно используются знаки, представляющие собой буквы,.
цифры и другие символы, причем в процессе ввода в централь-
ный процессор они преобразуются в коды, являющиеся набором
нулей и единиц.
Типичным /устройством ввода является клавишное устрой-
ство, подобное клавиатуре пишущей машинки. При помощи
этого устройства можно вводить буквы алфавита, цифры и
знаки. Одним из простейших устройств клавишного ввода яв-
ляются малогабаритные пульты, располагающие набором кла-
виш для введения цифр и управляющих символов. Такие уст-
ройства дешевы и применяются для ручного ввода. В качестве
44
ГЛАВА 3
устройств'ввода используют также стандартную пишущую ма-
шинку, в которой совмещены функции ввода и вывода, но в
этом случае полная стоимость микро-ЭВМ значительно • возрас-
тает.
Существуют и другие устройства ввода, например устрой-
ства чтения' с перфокарт, бумажной перфоленты.
В микро-ЭВМ устройствам ввода-вывода присваиваются ко-
довые номера, и процессы ввода и вывода (обмен информацией
между центральным процессором и устройствами ввода-вывода)
осуществляют путем указания этих номеров в ходе выполнения:
программы.
Устройство вывода
, Для получения информации из Микро-ЭВМ в удобной для
пользователя форме применяют устройства вывода. Типичным1
устройством ввода-вывода является пишущая машинка, но по- -
* скольку она имеет относительно высокую стоимость, часто в ка-
честве средства вывода .применяют индикатор на светодиодах.
На рис. 3.3. показаны светодиоды, индицирующие цифры при
Ряс. 3.3. Индикатор на свего- Рис. 3.4. Индикация цифр при .
диодах. помощи семисегментных инди-
каторов.
помощи семи сегментов. Размеры одной ячейки такого индика-
тора составляют см. Изображения цифр от 0 до 9, форми-
руемые из этих сегментов, приведены на рис. 3.4.
В качестве других устройств, служащих для вывода инфор-
мации, укажем перфоратор для бумажной ленты, дисплей.
Кроме того, имеются устройства для индикации буквенно-циф-
ровой и графической информации с использованием обычного*
телевизионного приемника.
. .Память
Память ЭВМ Подразделяют на основную и вспомогательную.
К устройствам вспомогательной памяти относятся, например»
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
45
накопители на гибких и жестких магнитных дисках. Однако
для управления ими. необходимы специальные схемы, а поль-
зователь должен быть соответствующем образом подготовлен
для работы: с ними,. поэтому в микро-ЭВМ, за исключением
сложных моделей, такие накопители не используются. Запись
и хранение программ и данных,- т. е. функции устройств вспо-
могательной памяти, легко организовать, используя для этой
цели широкодоступный кассетный магнитофон.
Основную память в микрОгЭВМ реализуют при помощи за-
поминающих устройств (ЗУ) на ИС двух типов: постоянных
запоминающих устройств (ПЗУ) и оперативных запоминающих
устройств с произвольной выборкой, или просто оперативных
запоминающих устройств (ОЗУ). В ПЗУ после записи инфор-
мации ее изменение невозможно. Даже при выключении источ-
ника питания информация не изменяется и не исчезает (свой-
ство энергонезависимости). Поэтому ПЗУ применяют для хра-
нения фиксированных программ и констант. Что касается ОЗУ,
То содержание записанной в нем информации можно изменять;
это позволяет заносить в него в случае необходимости новые
программы и данные. Однако в силу схемных отличий от ПЗУ
при выключении источника питания информация, хранившаяся
в ОЗУ, безвозвратно утрачивается (свойство энергозависимо-
сти). Следовательно, после включения источника питания со-
держимое в ОЗУ неопределенно, пока не будет произведена
запись информации. Это обстоятельство необходимо учитывать
при составлении программ.
Хранение информации в памяти на ИС осуществляется по
адресному принципу. Это означает, что при записи и считыва-
нии данных необходимо указывать их адрес. Адрес также пред-
ставляет собой один из видов информации, поэтому он изобра-
жается последовательностью нулей и единиц. На рис. 3.5 по-
казано направление информационных потоков при записи дан-
ных в память и считывании из нее.
Отметим, что для приведения микро-ЭВМ в рабочее состоя-
ние сразу после включения источника питания обычно исполь-
зуется ПЗУ, в которое предварительно записаны команды- по
начальной установке.
Центральный процессор
Центральный процессор — это та часть микро-ЭВМ, которая
реализует многочисленные функции вычисления и управления
и является основным устройством вычислительной машины.
Центральный процессор помимо других блоков содержит раз-
личные регистры: аккумулятор, флажковый и др. (рис. 3.6).
• । .
ГЛАВА 3
б
Рис. 3.5. Работа запоминающих устройств, а — запись в память (ОЗУ)» б—*
считывание из памяти (ПЗУ, ОЗУ).
Данные
Адрес
Рис. 3.6. Структура центрального процессора.
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
’47
Регистры
Регистры предназначены для хранения информации опре-
деленной длины. Существует множество типов регистров, ис-
пользуемых для временного хранения данных, адресов и т. п.
Они образуют набор аппаратных®средств, значительно повы-
шающий эффективность работы микро-ЭВМ.
Нередко используются так называемые буферы, которые
также являются регистрами временного хранения информации
и особенно удобны при обслуживании вспомогательных уст*
ройств.
Аккумулятор
Один из регистров, который используется при выполнении
вычислительных операций, имеет специальное название «акку-
мулятор».
К выполняемым операциям относятся арифметические опе-
рации с фиксированной точкой (в двоичной системе), логиче-
ские операции И, ИЛИ и т. п. Кроме того, имеются специаль-
ные операции, такие, как операции сдвига или ввода-вывода,
при реализации которых также используется аккумулятор.
Флажковый регистр
После выполнения операции с использованием аккумуля-
тора возникает необходимость в фиксировании результата опе-
рации. Для этого служит флажковый регистр, содержащий так
называемый код достояния. Флажковый регистр выполняется
на основе триггеров — флажков, отражающих различные со-
стояния аккумулятора путём их установки в состояние 1 или
сброса в состояние 0.
Содержимое флажкового регистра просматривается перед
выполнением рассматриваемых ниже команд•• условного пере-
хода и некоторых других4 ком'анд; при этом в зависимости от
содержащейся в нем информации может меняться последова-
тельность выполнения команд Программы обработки данных.
Счетчик команд
Команды выполняются после их считывания в центральный
процессор из памяти в соответствии с указанным адресом. При
этом для управления очередностью считывания, а • следователь-
но, и порядком выполнения команд служит регистр, хранящий
адрес команды, которая должна выполняться непосредственно
за текущей командой. Этот регистр называется счетчиком
команд (СК).
Содержимое счетчика команд автоматически меняется после
каждого считывания из памяти б ЦП новой команды. Обычно
48
ГЛАВА 3
счётчик указывает адрес команды, выполнение которой дол»
следовать за текущей командой. Таким образом, если не ь
шиваться в автоматическое изменение содержимого счетч.
то команды будут выполняться строго по порядку.
Указатель стека
В ряде случаев при составлении или в процессе выполне
программ удобно располагать возможностью занесения
грузки) содержимого определенных регистров и текущего
реса программы в фиксированную область памяти, а также
резаписи этой информации в исходные устройства (изв-
ния). Одним из способов обеспечения такой возможности
ляется выделение в устройстве памяти определенной оол
(стека), в которую.загружают данные (киап) и otkvi-
том извлекают (POP). При этом для хранения адреса ~
него по времени элемента стека используется специал*-
гистр, называемый указателем стека (рис. 3.7). При s_.
или извлечении данных содержащийся в указателе сте:
автоматически уменьшается или увеличивается в зави
от. выполняемой операции.
Конечно, область стека выделяют в запоминающем
стве типа ОЗУ, которое допускает как запись, так и чтс
формации.
Индексный регистр
В этом регистре хранится адресная информация, i
позволяет расширить возможности адресации в процесс
ма или передачи данных. Индексный регистр весьма >----
когда обрабатывается информация, размещенная в пос-
тельных ячейках памяти.
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
49
3.3. РАБОТА МИКРО-ЭВМ
Для дальнейшего объяснения работы микро-ЭВМ предпо-
ложим, что длина адреса (число бит, используемых для обо-
значения адреса) равна 16 бит, а длина слова данных, которое
может размещаться по одному адресу, составляет 8 бит
(рис. 3.8). Таким образом, разрядность аккумулятора состав-
ляет 8 бит, а счетчик команд, указатель стека и индексный ре-
гистр содержат 16 бит. В вычислительной технике наряду с би-
том широко используется единица информации, называемая
байтом, которая равна 8 бит.
Адрес -
а
Данные
ЗВВЗВВВВ
б
Рис. 3.8. Длина адреса (а) и слова даниыХ* (б).
Что касается флажкового регистра, то наиболее часто учиты-
вается состояние трех флажков:
Флажка нуля (Z). Если содержимое аккумулятора после вы-
полнения операции равно нулю,-то Z = 1; во. всех остальных
случаях Z = 0.
Флажка знака (S). Значение этого флажка совпадает со
значением разряда d7 аккумулятора после выполнения опера-
ции, т. е. S = d7. Следовательно,, при Z = 1 обязательно S == О-
Флажка переноса (С). При* возникновении необходимости
переноса во время вычислений С = 1, при отсутствии такой
необходимости С = 0.
Следует иметь в виду, что здесь рассматриваются общие
принципы работы ЭВМ, в то время как в реальной действи-
тельности вследствие различий между типами микро-ЭВМ
команды и результаты их выполнения в той или иной степени
отличаются; при использовании микро-ЭВМ это обстоятельство
необходимо учитывать.
Двоичная система счисления
В вычислительных машинах для представления информации
используется двоичная система счисления. Таким образом, вы-
полнение всех операций осуществляется с применением двоич* /
ных чисел.
60
ГЛАВА 3
Двоичные числа без знака
Двоичная система без знака используется для представле-
ния нуля и целых положительных чисел. При этом предпола-
гается, что десятичная точка расположена после младшего раз-
ряда do (на рис. 3.8 справа от d0). Поскольку положение деся-
тичной точки строго фиксировано, подобный способ записи двоич-
ных чисел называется представлением с фиксированной точкой.
При помощи 8 бит можно представить числа от
(00000000)2 = 0 до (11111111)2 = 255. Двоичное число записы-
вается в-виде (......)г. В случаях когда легко можно разли-
чить двоичные и десятичные числа, эта запись упрощается.
Преобразование двоичного чис'ла в десятичное осущест-
вляется в соответствии со следующей формулой:
(d7d6d5d4d3d2d1do)2 =
= 27 X d7 + 2eXd6 + 2?Xd6 + 24Xd4 + 23Xd3 + 22 X d2 + 2«X
Xd, + 2°Xd0 = 128Xd7 + 64 X d6 + 32 X d5 + 16 X d4 +.8 X d3 +
+ 4Xd2 + 2Xdi+lXd0.
Обратное преобразование десятичных чисел (положитель-
ных чисел от 0 до 255) в двоичные производится путем после-
довательного деления на два:
0 ... l = d7“
2 1 ... 0 = d6 «
2 2 ... l = d8
2 5 ... 0 = ^
^2~10 ... 0 = d3
2~20 ... 1 = d2
Г~71 ... l = di
2 83 ... 0 = d0
Г766...
166 = (10100110)2
0 ... l=d5”
2 Г ... 0 = d4
... l = d3
2~5 ... l=d2
2T1 ... 1 = di
Г~23 ... 1 = d0
П7 ...
47 = (00101111)2
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
51
Для того .чтобы понять, как выполняются вычисления над
двоичными числами, рассмотрим операцию сложения. Эта one-
рация производится на основе правил сложения простейших чи-
-сел длиной 1 бит.
+ ° +° +l +1
О \_1
О 1. 1 10
' В результате сложения 1'4-1 получается (10)2 = 2. Для пред-
ставления такого результата необходимы два бита. При этом
из младшего разряда в следующий, более старший разряд по-
ступает единица переноса, которая участвует в дальнейших вы-
числениях как единица следующего разряда. Рассмотрим в ка-
честве примера, как выполняется в двоичной системе арифме-
тическая операция сложения 166 -|- 47. При сложении двоичных
чисел перенос осуществляется последовательно, начиная с млад-
ших разрядов.
Перенос 1 111
166 ,1 0 1 0 0 1 1 0
47 + 0 0 1 0 1 1 1 1
110 10 10 1
Результат получается правильный: (11010101)2 = 213.
Прибавим теперь к полученному результату число 47. /
,11010101 213
+ 0 0 1 0 1 1 1 1 47
100000100
В ответе получается число из 9 бит, а поскольку разрядность
аккумулятора составляет лишь 8 бит, то и результат представ-
ляет собой 8-битовое число, т. .е. число (00000100) г, равное 4.
В рассмотренном примере возникает перенос из последнего зна-
чащего разряда в девятый, несуществующий разряд, и флажок
переноса переходит в состояние С = 1. Следовательно, все раз-
ряды аккумулятора вместе с флажком можно рассматривать
как регистр, позволяющий хранить результаты вычислений дли-
ной 9 бит (разрядов). Если сравнивать полученный результат
с правильным, то увидим, что он меньше истинного значения
ответа (260) на 256. Отсюда вытекает следующее правило:
При сложении двоичных чисел без знака, если значение
флажка С = 0, то значение суммы является достоверным,
если же С = 1, то получившееся число меньше истинного
значения результата на 256. .
Б2
ГЛАВА 3
(00000000)1=0 .
(00000001)1=1 (111 1 1 11 1)1=265
(0000001 0)1=2 (11111110)1=254
(0000001 1)1=8/* \ (1 1111 101)1=255
(1 1 1 1 1 100)1=252
(11 11101 1)1=261
(1 1 11 1010)1=250
(000001 00)i=4
(0000010 1)1=5
(0000.01 10)i=6
(0111 1010)1=122
101 11101 1)1=123
(01111 100)»=1м\
(0111 ПОПнМвЧ^
(01 1 1 1 1 10)1=126
(0111111 1)1=127
(10000000)1=128
(100001 10)1=134
(10000101)1=133
/ (10000100)1=132.
у/(1000001 1)1=131
(10000010)1=130
(10000001)1=129
Рис. 3.9; Циклический ряд
двоичных чисел без знака.
(00000000)i=0
(00000001)1=1. (1 1 1 1 1 1 1 1)1=-1
-(00000010)1=2 (11.1 11110)1—2
(0000001 1)1=3
(00000100)1=4
(00000*101)1=6
(000001 1 0)1=6
(0111 1010)1=122
(01 11101 1)1=123
(1111 1101)1=-3
(11111 100)1=-4
(1 1 11101 1)1»-5
(1111 1010)1=-б
I
< !
-I
(100001 10 з=-122
(10000101)^423
Рис. 3.10. Циклический ряд
двоичных чисел со знаком.
(011 1 1 100)1=124
(01 I 1 I 1О1>> = 125
(ЮОООЮО)з«-124
(1000001 1)з=-125
(01 I 1 1 1 10)3=126 (10000010)^426
(011 11 11 1)з=127 (10000001)^427
(1ООООООО)з»-128
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
53
Хотя-вычислительные операции над двоичными числами без
знака выполняются так же, как и рассматриваемые ниже вы*
числительные операции над двоичными числами со знаком, по-
следние целесообразно рассмотреть особо, поскольку форма
представления чисел в этих случаях различна. Кроме того»
двоичные числа без знака не позволяют представлять отрица-
тельные числа, поэтому над ними не определена операция вы-
читания.
Двоичные числа со знаком
Если рассмотренные выше двоичные числа без знака распо-
ложить в порядке увеличения их значений,, то пэлучится кар-
тина, подобная показанной на рис., 3.9.
Будем считать, что числа от (00000001)2 до (01111111)г—
положительные, а числа от (10000000)2 до (11111111)2 — отри-
цательные, выбрав при этом за границу раздела между ними
число (00000000) 2 = 0. Если принять такую форму записи, то
положительные числа [от (00000001)г = 1 до (01111111)2 — 127]
и отрицательные [от (ЮОООООО)г = —128 до (11111111)2 = —I]
можно представить при помощи 8 разрядов. При этом старший
двоичный разряд d7 называется знаковым разрядом. Такое пред-
ставление дает возможность различать положительные и отри-
цательные числа: если разряд d7 содержит 0, то- число положи-
тельно (нуль также число положительное), а если в разряде-
находится 1, то отрицательно. Двоичные числа, записанные та-
ким образом, называются двоичными числами со знаком
(рис. 3.10).
Запись отрицательных чисел в виде двоичных чисел со зна-
ком выполняют обычно следующим образом. Пусть, например»
надо представить в двоичной системе число —47. Сначала на-
ходят эквивалентное выражение в виде двоичного числа без-
знака для положительного числа 47. Затем в каждом разряде
этого двоичного числа производится инверсия нулей и единиц»
т. е. нули заменяются на единицы, а единицы — на нули.
Инверсия .— 00101111
I 11010000.
Результат такой инверсии называется обратным кодом-
(рис. 3.11). Затем к младшему разряду прибавляется единица.
,1 1 0 1 0 0 0 0
*" . 1
11010001
Это и есть конечный результат, называемый дополнительным:
кодом (рис. 3.12).
S4
ГЛАВА 3
00000000
00000001*^^*1 1111111
00000010 1 1111110
000000 1 1 *1 1 1 1 1 1 01
00000100*——*’*’ 11111100
ооооо 101 <—^222227 *11111 &11
>000001 1 0<—" > 11111010
1 —2Г !
Ю1 1 1 1010 < * -. 1 00001 10
-01111011 --ZZ~~~2~~ *-10000101
-01 1 1 1 1 00 *——I * 10000100
о 11111 о 1 * 1 °00001
01111110 * ОООО01 о
01111111 10000001
10000000
Рис. 3.11. Представление чисел
в обратном коде.
оооооооо
00000001* —»11111111
00000010* —* 11111110
00000011*—1 — -*1 1111101
-ОООО01 00 *—: >11111100
00000101 * >11111011
«000001 10* « 1 —: >111 Ы 010 <
1 1 ' -01 1 1 1010* —:— > 1 0000 1 1 0
011 i id 1 < > 10000101
<01111100 < > 1 0.0001 00 „
01 1 I I I 0 1 < — >10000011
01111110* >10000010
01 11 1 1 1 1 *^— >10000001
Рис. 3.12. Представление чисел
в дополнительном коде..
юоооооо
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
55.
Чтобы проверить правильность результата (представления
.числа —47), прибавим к нему число 47. Получим
,1 101000 1 «—47
+ 0 0 1 0 1 1 1 1 4-47
100000000 0
т. е. результат сложения, как и следовало ожидать, равен нулю..
При этом отметим, что флажок переноса содержит 1.
Для преобразования отрицательных чисел в положительные-
(взятие модуля или нахождение абсолютной величины) необхо-
димо проделать точно такие же действия, т. е. найти обратный
и дополнительный коды исходного числа. Рис. 3.10 и рис. 3.12.
позволяют представить соответствие положительных и отрица-
тельных чисел в двоичном коде со знаком.
Таким О)бразом, можно сформулировать следующее правило!
В системе двоичных чисел со знаком замена положи-
тельного числа на отрицательное и, наоборот, отрица-
тельного на положительное осуществляется путем нахо-
ждения дополнительного кода числа.
Однако, если, например, найти дополнительные коды для
чисел (00000000)2 = 0 и (10000000)2 — —128, то результаты
окажутся одинаковыми, что необходимо иметь в виду.
Рассмотрим несколько примеров сложения двоичных чисел
со знаком.
Пример 1. (Положительное число) Ч-’ (Положительное чис-
ло) = (Положительное число) — результат корректный.,
, 0 0 1 0 1 1 1 1 47
"Г 0 0 1 0 1 1 1 1 47
01011110 94
♦
Пример 2. (Положительное число) '4-' (Положительное чис*
ло) = (Отрицательное число) — результат некорректный.
,01011110 94
0 0 10^11 1 47
1 0 0 0 1 1 0 1 - 115
Во втором примере в ‘ответе должно получиться 94 4- 47 ».
141, но поскольку этот результат превышает 127, т. е. ма-
ксимальное число, которое можно представить при помоща
восьми двоичных разрядов, сумма этих чисел принимает зна-
чение—115=141—256. ...... .
86 ГЛАВА 8
Пример 3. (Отрицательное число) + (Отрицательное чис-
до) == (Отрицательное число) —результат корректный.
• 1 1 0 1 0 0 0 1 — 47
1 1 0 1 0 0 0 1 —47
1 1 0 1 0 0 0 1 0 -94
Пример 4. (Отрицательное число) 4-. (Отрицательное чис-
ло) — (Положительное число).— результат некорректный. •
,1 0 1 0 0 0 1 0 — 94
+ 1 0 0 0 1 1 0 1 - 115
10010111 1 - 47
Ответ в этом примере должен составить —94 — 115== — 209,
но поскольку этот результат меньше минимального отрицатель-
ного числа —128, сумма принимает значение 47 = —209 -ft
Н- 256.
При сложении положительного числа с отрицательным ре-
зультат получается корректным. Представим результаты в
табличной форме, (табл. 3.1); напомним, что нуль считается
положительным числом.
Таблица 3.1
Сложение двоичных чисел со знаком
(нуль — положительное число) <
Сложение Результат
Положит. ЧИСЛО + ПОЛО- ЖИТ. число* Положит, число Корректный
.Отрицат. число Ошибка (полученное число меньше правильного зна- чения на 256)
Положит, число + отри- цат. число
Отрицай число + поло- жит. число ' Положит, или отрицат. число Корректный \
Отрицат. число + отри- цат. число Отрицат. число Корректный
Положит, число Ошибка (полученное число . больше правильного зна- чения иа 256)
С учетом того, что операция вычитания осуществляется пу-
тем прибавления дополнительного кода вычитаемого, можно
сформулировать следующее правило:
КАК PAbOTABT МИКРО-ЭВМ •
67
В случаях когда для представления результата сложе-
ния (или вычитания) двоичных чисел со знаком недоста-
точно имеющейся разрядной сетки, для нахождения пра-
вильного ответа необходимо к полученному результату
прибавить число 256 (или вычесть из него это число),
причем откорректированному ответу присваивается знак,
противоположный знаку, получившемуся при сложении
(или вычитании). •
Рис. 3.13. Пример прямой адресации, а —содержимое ячейки памяти по ад-
ресу (0000000100100011)2 пересылается в аккумулятор, б — переход по ад-
ресу (0001001000110100)2. .
Случай, когда полученный результат выходит за пределы
допустимого диапазона представления чисел, называется пе-
реполнением.
Указание адреса
При пересылке данных, вычислениях и выполнении перехо-
дов необходимо каким-либо образом указывать данные, над
которыми производятся операции, или адреса этих данных.
ГЛАВА 3
Для этого используются различные виды адресации: прямая,
косвенная, абсолютная и т. д.
Прямая адресация '
При прямой адресации адрес пересылаемых данных или
адрес перехода* в программе указывается непосредственно в
команде (рис. 3.13). .
Косвенная адресация
При таком способе адресации адрес указывают при помощи
вспомогательного регистра: в команде адрес задается относи-
Память
Регистр Y
\OOOfOOfOOOIlQIOO\
Адрес
I
I
I
I
(ООООООО1ОО1ООО1О)г
(0000000100100011) 2
(0000000100100100)г
I
I
I
' 1
I
Адрес
Команда, выполняемая
после перехода
Команда перехода, в нотороь
используется регистр У
(0001001000110100)2
(ОЮЮПООННООО^
t
б
Рис. 3.14. Пример косвенной адресации, а—-пересылка содержимого аккуму*
л я тор а при использовании регистра X, б — переход с использованием реги-
стра Y.
тельно содержимого этого регистра (рис. 3.14). Регистры, пред-
назначенные для такой адресации, иногда называют индекс-
ными.
Абсолютная адресация
В случае абсолютной адресации обрабатываемые данные
вносятся непосредственно в коды команд. Этот способ адреса-
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
59’
ции удобен при работе с константами, т. е. когда отсутствует
необходимость в изменении данных в ходе выполнения про-*
граммы. Для хранения этих данных не требуется выделения
памяти, а также не расходуется время на просмотр адресов.
» • ' *
Стек и указатель стека
Стек — это специально отведенная область памяти для по---
следовательной записи и считывания данных. В стековую об-
ласть можно загружать (и извлекать из нее) ’ содержимое раз-
личных флажков и регистров. Эта часть памяти обычно ис-
пользуется для хранения состояния внутренних регистров ЭВМ,
при обработке прерываний, для хранения адресов возврата
в вызывающую программу и для других подобных целей. Для
обеспечения возможности адресации элементов стековой обла-
сти служит указатель стека. В начале выполнения программы
этому указателю присваивается исходное значение. После при-
своения исходного значения повторной установки указателя
’ стека в ходе выполнения программы не требуется, конечно, при
условии, что содержимое указателя стека не будет разрушено,
ндпример, вследствие ошибок в программе.
Если указателю стека присвоено некоторое исходное зна-
чение, то при загрузке стека или переходе к подпрограмме
(выполнении оператора CALL) содержимое указателя стека
автоматически увеличивается (уменьшается) в соответствии
с необходимым объемом записываемой в стек информации.
В случае же извлечения данных из стека или возврата из под*
программы (RETURN) значение указателя стека уменьшается
‘(увеличивается) на необходимую величину..
Стек размещается обычно в области ОЗУ, размер которой
зависит от выполняемых программ. Если стек занимает не-
большую область, то прй выполнении программы возможно раз-
* рушение информации в других областях памяти, а следова-
тельно, и выдача неправильных результатов. Если же под стек
отведена слишком большая область, то память будет расхо-
доваться нерационально. <
Необходимый размер стековой области определяется глав-
ным образом объемом1 информации, загружаемой в нее в про-
цессе выполнения программы, иначе говоря, глубиной вложения
подпрограмм. При выполнении одной подпрограммы до ее воз-
врата в главную, вызывающую, программу возможен новый
переход уже внутри подпрограммы к другой подпрограмме, а в
процессе выполнения последней также возможны подобные пе-
реходы и т. д. При работе с большими программами, ход вы-
полнения которых трудно полностью представить заранее, мож-
но воспользоваться следующим способом определения размера
«о
ГЛАВА 3
стековой области. В предполагаемую область стека записы-
вают какие-либо одинаковые контрольные числа, а после вы-
полнения программы находят ту часть памяти, в которой про-
изошло изменение контрольных чисел, и определяют' таким
образом необходимую емкость стека.
Команды
- Микро-ЭВМ работает в соответствии с командами програм-
мы, коды которых хранятся в памяти. Набор используемых
Рис. 3.15. Пример выполнения команды пересылки, а — состояние до выпол-
нения команды, о— состояние после выполнения команды.
команд зависит от типа используемой микро-ЭВМ, но большой
принципиальной разницы между ними нет.
Можно, выделить шесть групп команд.’
Команды пересылки
Команды пересылки — это команды, используемые для пе-
ремещения данных. После выполнения • этих команд содержи-
мое регистра или области памяти, в которой хранятся пересы-
лаемые данные, не изменяется, в то время как содержимое ре-
гистра или области памяти, принимающей пересылаемые дан-
ные, заменяется на новое (рис. 3.15) .
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
61
К командам пересылки относятся такие команды, как ПЕ-
РЕСЫЛКА (MOVE), ЗАГРУЗКА (LOAD), ЗАПИСЬ (STORE)
и др. Среди них имеются команды, на выполнение которых
влияет содержимое флажковых регистров, и команды, выпол-
нение которых не зависит от значений флажков. Можно счи-
тать, что команды ЗАГРУЗКА и ЗАПИСЬ включают команду
ПЕРЕСЫЛКА как составную часть.
<з Регистр
пПамять
° (прямая адресация)
°(косвелная адресация)
Данные
о Регистр
^Память
° (прямая адресация)
°(кхвенная адресация)
а Непосредственное
числовое' значение
Рис. 3.16. Возможные комбинации передающей и принимающей сторон'для
команд пересылки.
На рис. 3.16 изображены различные варианты передающих
и принимающих сторон при выполнении команд пересылки.
Данные* обычно-пересылаются в виде слов длиной 8 или 16 бит.
Следует отметить, что на рис. -3.16 указаны некоторые комби-
нации, которых нет в наборах" команд микро-ЭВМ.
'о Регистр
Аккумулятор Вычисление ^(прямая адресация)
I №= Память
° (косвенная адресация)
Непосредственное
числовое значение
Рис. 3.17. Возможные способы организации выполнения арифметических
команд. . ' •
Использование в командах пересылки косвенной адресации
способствует повышению эффективности программ. Этот вид
адресации особенно удобен для организации- пересылки и об-
работки массивов данных.
Арифметические команды (с фиксированной точкой) •
Примерами команд вычислений с фиксированной точкой яв-
ляются СЛОЖЕНИЕ (ADD) и ВЫЧИТАНИЕ (SUBTRACT).
При выполнении этих команд в зависимости от. полученного
результата флажки принимают то или иное значение.
Возможные способы организации выполнения арифметиче-
ских команд показ'аны на рис. 3.17. При выполнении этих
команд всегда участвует аккумулятор, поэтому длина слов об-
62
ГЛАВА 3
рабатываемых данных равна 8 бит. Содержимое аккумулятора
изменяется в результате вычислений.
СЛОЖЕНИЕ. Рассмотрим эту команду на примерах опе-
рации сложения двоичных чисел со знаком. Попутно просле-
дим, как результаты этих операций’влияют на состояние флаж-
ков Z, S и С.
00101111-47
+ 0 0 1 0 1 1 1 1 47
01011110 94
Состояние флажков: Z = 0, S = 0, С = 0.
В этом примере результат вычислений не равен нулю, по-
этому флажок Z, отражающий равенство результата операции
нулю, принимает значение Z = 0. Кроме того, в старшем раз-
ряде результата (в данном случае это знаковый разряд) по-
лучается нуль, следовательно значение флажка знака S = 0.
Наконец, поскольку в процессе- выполнения операции сложе-
ния не возникло необходимости в переносе из старшего раз-
ряда, флажок переноса принимает значение С == 0. Аналогич-
ные рассуждения можно провести и в отношении нижеследую-
щих примёров.
000000000
' + о о о о о о о о о
00000000 о .
Состояние'флажков: Z = 1, S = 0, С = 0.
0 1 0 1 1 1 1 0 94
+ 1 1 0 1 0 0 0 1 — 47
10010111 1 47
Состояние флажков: Z = 0, S = 0, С = 1.
11010001— 47
+ 0.0 1 0 1 1 1 1 47
' 100000000 0
Состояние флажков: Z = 1, S = 0, С == 1,
0 0 1 0. i 1 Г 1 47 ,
+1 0 0 0 1 1 0 1 - 115
10 11110 0 —68
Состояние флажков: Z = 0, S = 1, С = 0.
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
63
,11010.001—47
"*"10 1.11.-10 0 —68
1 1 0 0 0 1 1 0 1 — 115
Состояние флажков: Z = О, S = 1, С = 1.
01011110 94
+ 00101111 ,47
1 0 0 0 1 1 0. 1 - 115 '
Состояние флажков: Z = О, S = 1, С = 0.
1 0 1 0 0 0 1 0 — 94
"*"1 000 1-1 0'1 — 115
10 0 10 111'1 47
Состояние флажков: Z = О, S = О, С = 1.
10000000 — 128 ’
"•"10000000 - 128
100000000 О
Состояние флажков: Z = 1, S = О, С = 1.
В трех последних примерах имеет 'место переполнение, т. е.
невозможно определить наличие или отсутствие переполнения,
основываясь только на значениях флажков, свидетельствую-
щих о результате вычисления. Следовательно, перед выполне-
нием арифметической операций необходимо еще дополнитель-
но проанализировать знаки слагаемых. Из указанных приме-
ров следует, что переполнение может возникнуть при сложении
чисел с одинаковыми знаками, т. е. двух положительных или
двух отрицательных чисел. Обозначим слагаемые как Dt и D2,
а флажки знаков этих чисел соответственно как Si и S2. Перед
операцией сложения Di + D2 необходимо провести анализ зна-
ков слагаемых. Разумеется, в этом нет необходимости, когда
Si и S2 различны. Сопоставив знаки слагаемых и значения
флажков результата операции, легко определить наличие пе-
реполнения, если воспользоваться табл. 3.2.
ВЫЧИТАНИЕ. Операцию вычитания рассмотрим, как и в
предыдущем случае, на конкретных примерах. По существу,
если к уменьшаемому прибавить дополнительный код вычитае-
мого, то’ полученный результат будет соответствовать разности
уменьшаемого и вычитаемого. На практике эта операция осу-
ществляется так: к уменьшаемому прибавляется обратный код
64
ГЛАВА 3
_ Таблица 3.2'
Результаты операций сложения
Значения зна- новых флаж- ков перед •сложением Значения флажков после сложения Результат Примечание
s‘ 1 S2 Z S с
о 0 0 Положит. 0 < D| + D2 < 127
0 0 Г4 0 0 0 Di = Dg = 0
* - 0 1 0 Отрицат. (перепол- нение) 127 < D, + D2 Результат: Di + D2 — 256
0 1 0 0 1 Положит.
или Г 0 1 0 Di == —Dj
1 0 0 1 0 Отрицат.
1 1 t 0, 0 1 Положит, (перепол- нение) 4 -256 < Di + D2 < —128. Результат: D| + D2 + 256
1 0 1 0 (переполнение) Di==D2 = —128
0 1 1 Отрицат. -128 <D! + Da
вычитаемого, а затем к младшему разряду полученной суммы
прибавляется единицу. Следовательно, как показано ниже, если
из какого-либо числа вычесть^ нуль, то флажок переноса не-
пременно примет значение С = 1. Во всех приведенных здесь
поясняющих примерах обратный код произвольного числа D
обозначен как Ь.
I ^7 dg d5 d4 d3 d3 d| do _
"* 1 1 1 1 1 1 1 1 0
1 dy d6 dg d4 d3 d2 di do
Состояние флажков: С = 1, Z = 0 или 1, S = d7.
Ниже рассмотрим примеры на вычитание при различных
исходных числах. •
О 1 0 1 1 1 1 0 94
"* 1 1 0 1 О О О 0 47
1
. 1 0 0 1 0 1 1 1 1 47
Состояние флажков: Z = 0, S = 0, С = 1.
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
65
' 0 0 1 0 1.1 1 1 .47.
"* 1 1 О I 0 0 0 0 47
1
1ОООООООО О
1
Состояние, флажков: Z = 1, S = О, С = 1.
00101111 47
"’’ 1 0 0 0 1 1 0 0 115
1
1; О Г 1 1 1 О О —68
' Состояние флажков: Z" = 6, S = 1, С — 0.
В следующем примере показано вычитание 47 — (—47).
00101111 47
+ 0 0 1 0 1 1 1 0 -47
1
0 1 0 1 1 1 1 0 94 , •'
Состояние флажков: Z = О, S = О, С = Q.
1 1 0 1 0 0 0 1 —47 .
"+1 1 0 1 О О О О 47
’• ' • • • 1 • •
.1 1 0.1 0 0 О 10 —94
Состояние флажков: Z = 0, S = 1, С =1.
1 1 0 1 0 0 0 1 -47
+ 0 1 11 0 0 1 0 -115,
J
1 0 1 0 0 0 1 0 0 68
Состояние флажков: Z = О, S = О, С == Г.
,10 11110 0 —68
+ 0 1 0 0 0 0 1 1 -68
' • 1
1 0 0 0 о’ О ООО о
Состояние флажков: Z = 1, S = О, С = 1.
3 Зак. 800
66
ГЛАВА 3
. 1 0 0 0 0 0 0 0 -128
. +0 1 0 1 1. 1 -О 1 -94
1
110 11110 -34
Состояние флажков: Z = 0, S s= L С = 0.
; 0101.1110 94
+ 0 0 1 0 1 1 1 0. -47
. 1 0 0 0 1 1 0 1 —115
\ • •
Состояние флажков: Z = О, S = 1, С = 0.
1 0 1 0 0 0 1 0 —94
+ ГО 0 0 1 1 0 0 115
1
10 0 10 1 1 11 47
Состояние флажков: Z = О, S = О, С = 1.
В двух последних, примерах имеет место, переполнение.
Как и в рассмотренном ранее случае со’сложеннем, обозна- •
чим числа, над которыми производится арифметическая опера.'
ция, как Di и D2, а их знаки соответственно как Si и S2. Зави-
симость между результатами вычитания и значениями флаж-
ков представлена в табл. 3.3.
СЛОЖЕНИЕ С ПЕРЕНОСОМ- При сложении с переносом
к младшему разряду результата, получаемого путем обычного
сложения, прибавляется значение флажка переноса С (0 иля
1), полученное при выполнении предыдущей операции.
Эта команда удобна np/i сложении чисел, длина которых
превышает 8 бит, т. е. больше разрядности аккумулятора.
В качестве примера выполнения этой команды рассмотрим
' сложение 16-битовых или 16-разрядных, чисел. При помощи'
16 бит можно представить двоичные числа со знаком в диапа-
зоне от (1000000000000000)2=— 32 768 до (0111111Т11U1И 1)2—
= +32 767. Пусть операция сложения производится над чис-
лами А и В, причем
„ А = (00101И101010011)2 =12 J15,
В = (0001010111010110)2 = 5 590.
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
67
Таблица 3.3 Результаты операций вычитания
Значения зна- ковых флаж* ков-перед - . вычитанием Значения флажков после' вычитания Результат Примечание
Si I S2 Z 1 s с
X 0. 0 Положит.
0 0. 1 0 1 :0 Л : s d, = d2
0 1 0 Отрицат. г.
0 0 0 Положит. ’
0 1 0 1 0 Отрицат.» (перепол- нение) 127 < D| - D2. Результат: Di — D2 — 256
1 0 0 0 1 Положит, (перепол- нение) Dt — D, < —128. Результат: Di — D2 + 256
. - 0 г 1 Ртрицат. •
0 0 1 Положит.
1 1 1 0 1 0 , D| = Dj
0 г 0 Отрицат.
Вначале к младшим восьми разрядам числа А прибавим
восемь * младших разрядов числа В, т. е. выполняем обычное
-сложение:
,01010011.
+ 1 1 0 1 0 1 1 0
100101001
Состояние флажков: Z = 0, S = 0, С = 1. -
Далее сложим старшие восемь, разрядов этих чисел и при-
бавим-также к полученной сумме значение флажка переноса С,
сформированное в результате сложения младших восьми раз-
рядов: 4 '
,00 101111
+ 0 О О 1 О 1 О 1 ’ :
’ 1 С.
0 1 0 О 0 1.0 1
Состояние флажков.: Z = 0, S = 0, С == 0.
з*
68 ГЛАВА 3
Таким образом, окончательный результат сложения чисел А
и В имеет вид (0100010100101001)2= 17705, что совпадает с-
действительным результатом суммирования чисел 12 115 и 5590.
Рассмотрим другой пример: '«•
А = (1001011000101101)2 = —27091, .
В = (0011001011001010)2= 121002. '
Сложение осуществляется, как и в-предыдущем примере,'в два
приема. Вначале действие выполняется над младшими восемью
разрядами:
0 0 10 110 1
“’“11001010
11110 111
Состояние'флажков: Z = 0, S = 1, С = 0.
А затем над старшими:
10 0 10 110
”*“0 0 1 1 0 0 1 0
О' С 4
1 1 0 0 1 0 0 0
Состояние флажков: Z = 0, S = 1, С = 0. >
В итоге получается число (1100100011110111)2 = —14 089,
являющееся действительным результатом сложения чисел
-27 091 и 13 002.
В случаях когда длина слов превышает 16 бит, поступают
аналогичным образом. На первом этапе выполняется простое
сложение младших восьми разрядов чисел. Затем складываются
каждые последующие восемь разрядов с учетом значения флаж-
ка переноса от каждого предыдущего суммирования до полу-
чения конечного результата. Конечному результату приписы-
ваются значения флажков-: (за исключением флажка Z), полу-
ченные на последнем этапе суммирования, т. е. при сложении,
старших восьми разрядов, слагаемых. Поэтому нет необходи-
мости просматривать значения флажков на промежуточных
этапах. Чтобы определить значение флажка знака конечной
суммы,- достаточно установить значение старшего разряда в
результате последнего суммирования. .>
При изменении длины чисел в процессе вычислений, в част-
ности в случае увеличения длины слова в двоичном представ-
лении отрицательного числа, требуется выполнение специаль-
ных действий, связанных cov знаковым битом. Например, если
представить восьмиразрядное число (11010001)2 = —47 как
КАК РАБОТАЕТ МИКРО ЭВМ
69
шестнадцатиразрядное, то получится число (1111111111010001)2-
Это двоичное число эквивалентно —47, в чем легко удостове-
риться, образовав его-дополнительный код и . сложив с числом
(0000000000101111)2 = 47. В случае сокращения длины двоич-
ного числа необходимо выяснить, насколько это вообще воз-
можно.
ВЫЧИТАНИЕ С ПЕРЕНОСОМ. При вычитании с перено-
сом к уменьшаемому прибавляется дополнительный код вычи-
таемого и к младшему разряду прибавляется значение флажка
переноса, полученное в результате выполнения предыдущей
операции.
Команду ВЫЧИТАНИЕ С ПЕРЕНОСОМ удобно использо-
вать для вычитания чисел длиной более 8 бит.. Рассмотрим
пример вычитания числа В из числа А, где
А —(0100010100101001)2 =17 705,
В = (0010111101010011)2=12115.
Вначале вычитаеб младшие восемь разрядов числа В из
младших восьми разрядов числа А:
,001.0 100 1
+ 1 0 1 0 1 1 0 0
. . 1
110 10 110
Состояние флажков: Z = 0, S = 1, С = 0.
Далее при вычитании старших восьми разрядов числа В из
старших восьми разрядов числа А осуществляется операция
вычитания с переносом. В ходе ее реализации к разрядам
уменьшаемого прибавляем дополнительный код соответствую-
щих разрядов вычитаемого и, кроме того, к младшему из этих
восьми разрядов прибавляем значение флажка переноса, пору-
ченное в результате выполнения предыдущей операции.
0 1 0 0 0 Г 0 1 ,
, 1 1 0 1 0 0 0 0 ' '
ОС.
1 0 0 0 1 0 1 0 1
Состояние флажков: Z = 0, S = 0, С = 1.
Окончательный результат есть число (0001010111010110)2=
= 5 590, действительно являющееся результатом вычитания
числа 12 115. из числа 17 705.
70
ГЛАВА 3.
В случаях обработки двоичных чисел длиной более 16 бит
поступают аналогичным образом. При этом значения флажков
конечного результата определяются так же, как это делалось
при сложении с переносом.
СРАВНЕНИЕ (COMPARE). Команда СРАВНЕНИЕ реали-
зуется при ’помощи операции вычитания, на результат сравне-
ния указывают значения флажков. При выполнении команды
сравнения в отличие от команды вычитания данные могут не
изменяться, кроме содержимого флажкового регистра, как, на-
пример, не изменя~ется содержимое аккумулятора^
Чтобы сравнить числа Dj и D2, производят вычитание числа
Di из числа Di, а соотношение (больше или меньше) между
этими числами устанавливают по значениям' флажков в резуль-
тате’выполненного действия. Если обозначить знаковые флаж-
ки чисел Di и D2 соответственно как Si и S2, то зависимости
между значениями флажков и результатами операции сравне-
ния можно представить в виде таблицы. В табл. 3.4 отражены
случаи сравнения чисел, представленных в двоичном коде как
;со знаком, так и без знака. >
Таблица 3.4
Результаты операций сравнения двоичных чисел (Di — Da)
Значения флажков после операции сравнения Значения знаковых флажков данных Dj и'Вз до операции сравнения Результат
Z S с S, Sa Представление со знаком Представление без знака
0 0 0 ° Г Di > Da Dj < Da
0 0 1 0 0 Di > Da Di > Da
1 0 Di < Ьг Di > Da
1 1 Di > D2 . D| < Da
0 1 0 . 0 0 D| < Da Di < Da < _
0 ' i Di > D2 . D| < Da
1 1 . D| < Da Di > Da
0 1 1 1ч 0 Dj < Da Dj > Da ,
1 0 1 0 0 Dj ₽b Da Dj = Da
1 1 Da = Da Dj «в Da
КАК РАБОТАЕТ МИКРО ЭВМ
71
Блок-схема алгоритма выполнения операции сравнения двух
двоичных чисел со знаком изображена на рис. 3.18. Условные
обозначения используемых на рисунке элементов схемы пояс-
няются в приложении.
Рис. 3.18. Блок-схема алгоритма выполнения, операции сравнения двоичных
чисел со знаком.
УВЕЛИЧЕНИЕ НА 1 (INCREMENT) и УМЕНЬШЕНИЕ НА
1 (DECREMENT). По команде INCREMENT прибавляется еди-
ница к содержимому регистра-и ли-области памяти, а по команде
DECREMENT единица вычитается. При этом флажки резуль-
тата операций выставляются точно так же, как и при выполне-
нии операций сложения и вычитания.
Использование этих команд удобно при обработке данных,
последовательно размещенных в'памяти, или при организации
так называемого цикла, когда, производится управление чис-
лом повторных выполнений операций или числом обращений
к одной и той же подпрограмме (табл. 3.5 и 3.6). -
72
ГЛАВА 3
Таблица 3.5
Изменение значений флажков при выполнении операции
УМЕНЬШЕНИЕ НА 1
4
Z 5 с Со знаком < Без знака
0 0 1 1 i 1
1 0 1 0 0
0 1 0 255
0 1 1 -2 254
0 ; 1 -128 . 12'8
0 0 / 127 127
I J
* v Таблица 3.6
Изменение значений флажкдв при выполнении операции
УВЕЛИЧЕНИЕ НА 1
„ „ ’ Со Без
Z 5 С знаком знака
- , , , >•
в 1 0 -1 255 ' '
10 10 О
ООО 1 1
ООО 127 127
0 10 -128 128
Например, если установить число выполнений какого-нибудь
цикла равным л, то можно воспользоваться.одним*из способов
циклической обработки, показанных на рис.- 3.19 или 3.20.
В обоих случаях число выполнений одинаково и равно п.'
Для организации цикла можно использовать любую пере-
менную JW (регистр или область памяти с соответствующим
адресом), значение которой не меняется в процессе обработки
данных. Решение об окончании выполнения цикла в примерах,
приведенных на рис. 3.19 и 3.20, принимается по значению
флажка Z, хотя для этой цели можно воспользоваться также
флажком S или флажком С.
КАК РАБОТАЕТ МИКРО ЭВМ
73
Логические команды
К логическим командам относятся команды И (AND), ИЛИ
(OR), ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (EXCLUSIVE OR), ОБРАЗО-
ВАТЬ ДОПОЛНЕНИЕ (COMPLEMENT) и др. В соответствии
с результатом выполнения этих команд изменяются значения
флажков. Действия при таких командах, если не касаться сути
Рис. 3.19. Организацйя цикла с
использованием '• команды
УМЕНЬШЕНИЕ НА 1.
Рис. 3.20., Организация цикла
с использованием ° команды '
УВЕЛИЧЕНИЕ НА' 1.
обработки, в значительной степени аналогичны действиям при
выполнении описанных ранее арифметических команд. Однако
при выполнении операций И, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ
флажок переноса принимает обычно значение С=0.
И — логическое умножение. Результат выполнения этой
команды для каждой пары битов определяется в соответствии
с данными табл. 3.7: результат равен единице. только тогда,
когда оба бита равны единице, в остальных случаях он прини-
мает нулевое 'значение.
Таблица 3J
Правила выполнения команды И
0 0 . 0 1 1 0 1. 1
Результат « 0 - 1
74
ГЛАВА 3
Приведем пример выполнения команды И.
__ 0 1 1 0 0 1 0 1
И Г 1 0 0 0 1 1 1
О 1 0 0 0 1 0 ,1
Состояние флажков: Z- = О, S == О, С = 0.
Результат выполнёния команды И совпадает со значением,
которое получилось бы при попарном (поразрядном) умноже-
нии битов. Поэтому команду И называют также командой ло-
гического умножения. Тём, не менее необходимо иметь в виду,
что действия арифметического и логического умножения со-
вершенно различны. '
Команда И удобна для выяснения содержимого произволь-
ной части информационного слова. Например, при необходи-
мости установить значение только четырех младших разрядов
слова длиной 8 бит достаточно осуществить операцию И над
этим словом и числом. (00001111)2- Если выполнить операцию
И над каким-либо числом и числом с нулевым значением раз-
рядов, то' результат обратится в нуль. Если при выполнении
операции И участвует число (11111ЦТ), то. содержимое аккуму-
лятора останется неизменным, что позволяет в этом случае-
оперировать только флажками.
ИЛ И -г логическое сложение. Результат выполнёния этой
команды для каждой пары битов определяется в соответствии
с данными табл. 3.8: результат операции ИЛИ равен нулю
только тогда, когда равны -нулю оба бита, в остальных случаях
Приведём пример выполнения этой команды.
или01100101' ' -
11000111
1110 0 11 1
Состояние флажков:, Z = 0, S = J, С — 0.
Команду ИЛИ называют также командой логического’сло-
жения, однако необходимо помнить, что действия логического
и арифметического сложения имеют разный смысл.
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
75
Команда ИЛИ удобна, когда требуется присвоить опреде-
ленным разрядам числа единичное значение. Например, если
выполнить операцию ИЛИ над каким-нибудь 8-разрядным чис-
лом и числом (10000000)2, то независимо от значения этого
числа в старшем разряде установится единица (таким обра-
зом, флажку знака присваивается значение S = 1).
ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Результат выполнения этой коман-
- ды для каждой комбинации пары битов определяется в соот-
ветствии с данными табл. 3.9. При этом в случае одинаковых
значений битов результат нулевой, а при разных значениях
равен единице. -
Нцже приведен пример выполнения этой команды.
ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ J [ J J о 1 1 1
' 1 0 1 0 0 0 Г 0
Состояние флажков* Z =0, S = I, С = 0.
Команду ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ называют также коман-
дой логического исключающего сложения. Результат выполне-
ния этой команды совпадает с поразрядным суммированием,
при котором запрещены, переносы из суммируемой пары раз-
рядов числа в другую, более старшую пару разрядов.
Команду ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ используют, когда, на-
пример, .требуется установить идентичность двух слов. Если
операция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ выполняется над словами
с одинаковыми значениями разрядов, то результат этой опера?
ции равен нулю (Z = 1). Кроме того, если операцию ИСКЛЮ-
ЧАЮЩЕЕ ИЛИ выполнить, используя одно и то жё значение
дважды, то получится внов.ь первоначальное число.. Например,
для ранее полученного результата имеем
ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ } J J J J ? [ J
01100101
’’Состояние флажков: Z = 0, S = 0, С *= 0. .
a
&
Z* 3 С Аккумулятор_______
71 ГЛ Pl I Z71 Z I Z7 I Z71 /7 I Z I Z I /7
8
Z 8 С Аккумулятор '
/ о |я 0 Z Z 0 /
~ г
Рис. 3.21. Циклический, с Ав иг влево с переносом, а —общая схема выполнения
команды, б — исходное состояние, в —состояние после однократного выпол-
нения команды, г — состояние после двукратного выполнения команды.
С - Аккумулятор
а
б
Z
О
С
2
Z7
Аккумулятор
| Z? | Z | Z7|0 | /71 / | /
1
в
г
Рис. 3.22. Циклический сдвиг влево без переноса, а —общая схема выполне-
ния команды^ б — исходное состояние, в — состояние после однократного вы-
полнения команды, г —состояние после; двукратного выполнения команды.
КАК РАБОТАЕТ-МИКРО-ЭВМ 77
При однократном применении команды ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ
ИЛИ можно осуществить инверсию значений произвольных
разрядов. Например, при выполнении операции ИСКЛЮЧАЮ-
ЩЕЕ ИЛИ над некоторым числом и числом (10000000)2 инвер-
тируется только значение знакового разряда.
ОБРАЗОВАТЬ ОБРАТНЫЙ КОД. По команде ОБРАЗО-
ВАТЬ ОБРАТНЫЙ КОД инвертируются значения всех разря-
дов. Эта операция уже упоминалась при рассмотрении вычита-
ния двоичных чисел. Результат выполнения такой операции над
числом идентичен результату выполнения операции ИСКЛЮ-
ЧАЮЩЕЕ ИЛИ над этим числом и числом (11111111)2.
ОБРАЗОВАТЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ КОД. При выполне-
нии этой. команды к результату операций образования обрат-
ного кода прибавляется • число (00000001 )2, что для случая
двоичных чисел со знаком эквивалентно замене знака на об-
ратный (отрицательного на положительный "и наоборот). Сле-
довательно, результат операции образования дополнительного
кода совпадает с результатом > вычитания числа из числа
(00000000) 2. Однако следует иметь в виду, что двоичное число
(10000000)2 = —128 составляет в этом случае исключение. .
Команды> сдвига
К этой группе команд относятся команды СДВИГ (SHIFT),
ЦИКЛИЧЕСКИЙ СДВИГ (ROTATE или CIRCULAR) и др.
При их выполнений содержимое аккумулятора сдвигается
вправо (RIGHT) или влево (LEFT) на один разряд, поэтому •
результатом выполнения кома^ц сдвига является, как правило,
изменение значений флажков. ~ о
Ниже наглядно, с использованием иллюстративного мате-
риала показано изменение содержимого аккумулятора и флаж-
йов при выполнении различных команд сдвига.
ЦИКЛИЧЕСКИЙ СДВИГ ВЛЕВО (ROTATE LEFT или
SHIFT LEFT CIRCULAR). Выполнение этой команды показано
на рис. 3.21 и 3.22, где даны две ее разновидности:'ЦИКЛИЧЕ-
СКИЙ СДВИГ С ПЕРЕНОСОМ (WITH CARRY) и ЦИКЛИ-
ЧЕСКИЙ СДВИГ БЕЗ ПЕРЕНОСА (THROUGH CARRY)?
ЦИКЛИЧЕСКИЙ СДВИГ ВПРАВО (ROTATte RIGHT или
SHIFT RIGHT CIRCULAR). Наглядное выполнение этой коман-
ды иллюстрируют рис. 3.23 и 3.24. Здесь также представлены
два варианта этой команды: с переносом и без переноса.
ЛОГИЧЕСКИЙ СДВИГ ВЛЕВО (SHIFT LEFT LOGICAL).
Результат реализации команды совпадает с результатом, по-
лучаемым в случае сложения содержимого аккумулятора с са-
мим собой, что эквивалентно умйожению числа в аккумуляторе
на 2 (рис. 3.25). , ., • , . .
a
Аккумулятор -
ti-i £fr| 0$ dp
a
Z
0
6
Аккумулятор
Арр|7|о\о|0|
в '
Z
£
Q
£
7
z
5
£
7
Аккумулятор
7 р р р | 7 р р р
г
вправо с Переносом, а—-общая схема выполне-
Рис. 3.23. Циклический сдвиг вправо с Переносом, а — общая схема выполне-
ния команды, б— исходное состояние, в —состояние после однократного вы-
полнения команды, г — состояние после двукратного выполнения команды.
a
6
Z
в
z
5
С
Г
Аккумулятор
7 I 7 | 7 j £7 | 7 PPI fl"
О
Рис 3.24. Циклический сдвиг вправо без переноса, а — общая схема выполне-
ния команды, б —исходное состояние, в —состояние после однократного вы-
полнения команды, а — состояние после двукратного выполнения команды.
a
)
Z S С ___________________' Аккумулятор
7 0 1 0 0 0. 7 7
5'
в'
Рис. .3.25. Логический сдвиг влево, а —общая схема выполнения команды,
б исходное состояние, в — состояние после однократного выполнения ко*
манды, г — состояние после двукратного выполнения команды.
а
б
в
г '
Рис. 3.26. Логический сдвиг вправо, а — общая схема выполнения команды,
б — исходное состояние, в — состояние после • однократного выполнения ко*
манды, г — состояние после двукратного выполнения команды.
Аккумулятор
d7 ctg d5 dj zfr| ctg\di
S •
Z s C
ЗЙЙ
Рис. 3.27. Арифметический сдвиг вправо, а — общая схема выполнения ко-
манды, б — исходное состояние, в — состояние после однократного выполне-
ния команды, г — состояние" после двукратного выполнения команды.
Рис. 3.28. Пример преобразования
длины двоичного числа со знаком
(I, J и М-—регистры или области
памяти, содержащие 8 бит).
Адрес
(0001001,000110100)2
I
I
i
I
I
I
I
I
(010101100H11000)S
(01010110011li001)2
• - 1
1
CK
Память
Адрес
___________!__________ z 1
Команда, выполняемая (0001001000110100)^
после перехода
Команда перехода
(0101011001111000)г
{0101011001111001)2 *
5
Рис, 3.29. Выполнение команды перехода по адресу (0001001000110100) 2.
а — состояние во время выполнения команды перехода,, б — после выполне-
ния команды перехода.
।»
Обработка
процедуры 1
Обработка л
пооиеоиоы 2
Обработка
процедуры J
Обращение к
, подпрограмме
। обработки
j процедуры /
Обработка
процедуры 1
/ «
Обращение, к
подпрограмме
обработки
процедуры 1 .
।
а
Рис: 3.^0. Применение подпрограмм, а — размещение программы без исполь-
зования подпрограмм, б -I- процедура 1 оформлена в виде подпрограммы.
82
. ГЛАВА 3
ЛОГИЧЕСКИЙ СДВИГ ВПРАВО (SHIFT RIGHT LOGI-
CAL). См. рис. 3.26.. .
АРИФМЕТИЧЕСКИЙ СДВИГ ВПРАВО (SHIFT RIGHT
ARITHMETIC). См. рис. 3.27.
' Эту команду удобно использовать для изменения длины
слова, представленного двоичным числом со знаком. В каче-
Адрес
СК
Команда ВОЗВРАТ
00010010
0 0 1 10 10 0
Память .
Команда ВЫЗОВ
Указатель
стека
Подпрограмма 1
(0001001000110100)г ~
Команда,-
выполняемая
пост
возврата из ।
подпроераммы\
(010101100111100(1)г
। ' •
(0101011110011011)г
(010101111001110Ь)г
(1001101010111100)г
(1001101010111101)г
(1001101010111110)г
(10011010101П111)г
Рис. 3.31а. Выполнение команды ПЕРЕХОД к подпрограмме.
стве примера на рис. 3.28 показан способ преобразования 8-раз-
рядного двоичного числа со знаком в 16-разрядное число со
'знаком. В результате этой операции 8-разрядное слово данных,
первоначально находящееся, например, в области памяти I,
оказывается записанным в область J, а все восемь разрядов
области I заполняются в. зависимости от содержимого знако-
вого разряда -исходного слова данных,'т. е. если исходное слово
представляло собой положительное число, то в ячейку зано-
сится число (00000000)_2, 'а если отрицательное, — то число
КАК РАБОТАЕТ МЙКРО-ЭВМ
83
Команды перехода
При помощи команд перехода производятся необходимые
изменения последовательности выполнения программы> т. е.
осуществляются переходы в программе к стандартным подпро*
граммам.
ск
[оююнооииооб^
Указатель
стека
\rtO11O1OfO1lH1b h
Память
।
_________।______
Команда ВЫЗОВ
подпрограмму/
Адрес
।
.1
I
।
" (0001001000П0100)2
т Команда, |
выполняемая}
после
возврата из
подпрограммы
Подпрограмма I
Команда ВОЗВРАТ
00010010
0 0 110 10 0
(010101100Г111000}а
।
!
।
(ЬЮ101Ш0011011)г
(0101011110011100)г
(1001101010111100)г
(1001101010111101)»
(1001101010111110)3
(1001101010111111)г
I , •
I
I
I
Рис. 3.316. Состояние по^е выполнения команды ПЕРЕХОД к подпрограмме.
К числу команд перехода относятся команды ПЕРЕХОД
(BRANCH и JUMP), ПЕРЕХОД к подпрограмме (CALL), ВОЗ-
.ВРАТ из подпрограммы (RETURN), команда НЕТ ОПЕРАЦИИ
(NO .OPERATION) и др. Кроме этих команд имеются и дру«
гие команды перехода, которые позволяют управлять передо*
дами в программе в зависимости от значений флажков. Но вы*
полнение команд не влияет на эти значения.
Безусловный переход. Команды безусловного перехода — это
команды типа BRANCH и JUMP. Посредством этих Команд
осуществляются переходы в соответствии с указанными адре*
сами. При выполнении такой команды в счетчик команд зано*
сится 'значение адреса, по которому необходимо сделать пере*
ход (рис. 3.29). -
84
ГЛАВА 3
Для задания адреса перехода используются прямая, кос-
венная и другие виды адресации (рис. 3.13 и 3.14).
ПЕРЕХОД к подпрограмме. Достаточно часто встречается си-
туация, когда отдельные части программы .выполняют одни и
те же действия по обработке данных. В подобных случаях по-
вторяющиеся части программы оформляют отдельно в виде так
Память
Адрес
СК
\010101ГиооТПо5\-
Указатель
стека
[iqoi 10Ю101 i7i7oh
Команда ВЫЗОВ ,
подпрограммы!
Подпрограмма 1
(0001001000110100)г
Команда, . ,
выполняемая \
после
возврата , из
подпрограммы'^
(01010 Н ООП! Ю00)г
Команда ВОЗВРАТ
00010010
JLSLUJLLOJL
. (01010111100110И)г
(0101011110011100)г
(1001101010111100)г
(10011010101111О1)г
(1001101010111110)г
(1001101010111111Уг
Рис. 3.32а. Выполнение команды ВОЗВРАТ из подпрограммы.
называемых подпрограмм, к которым и производится обраще-
ние из главной программы по мере необходимости. При этом
программа становится более компактной (рис. 3.30), Кроме
того, подобная структура программы облегчает поиск в ней
ошибок. -. z
При переходе к подпрограмме необходимо»сохранять до за-
вершения ее выполнения адрес команды программы; которая
будет выполняться сразу же после выхода из подпрограммы.
Поскольку'в ходе выполнения подпрограммы могут иметь ме-
сто неоднократные обращения и к другим различным подпро-
граммам, то по мере перехода к ним адреса возврата загру-
. КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
85
жаются в стек, & при возврате из подпрограмм извлекаются из
стека. • s
Практически по команде ПЕРЕХОД к подпрограмме со«
держимое счетчика команд, имевшее место до перехода, за-
. гру|сается в стек, а значение ^разателя стека автоматически
изменяется в зависимости от длины загружаемых данных; в
Рис. 3.326. Состояние после выполнения команды ВОЗВРАТ из подпрограммы.
примере, приведенном, на рис. 3.31, .значение указателя стека,
увеличивается на 2. .' • * ' .
ВОЗВРАТ из подпрограммы. По окончании выполнения под-
программы для возвращения в 'точку главной программы, из ко-
торой было произведено обращение к подпрограмме, исполь-
зуется команда ВОЗВРАТ в программу.
По команде ВОЗВРАТ из стека извлекается адрес возврату
и заносится в счетчик команд, одновременно автоматически из-
меняется содержимое указателя стека. При возврате из под-
программы значение указателя стека устанавливается таким,
каким оно было непосредственно перед обращением к подпро- '
грамме. Это важно учитывать при разработке программы.
86"* • ГЛАВА 3
В случае использования стека внутри подпрограммы при вы-
ходе из нее (непосредственно перед командой ВОЗВРАТ) ука-
затель стека необходимо вернуть в первоначальное состояние ,
(рис. 3.32). s
Переход, ^(Условие не'
если плюс I выполнено(3-1)
Изсодджимого
аккумулятора
вычитается/,
К содержимому
аккумулятора
прибавляется!
а б -
*
Рис. 3.33. Примеры использования команд условного перехода, а — переход
по плюсу, б — переход по минусу. •
Условный переход. При выполнении команд условного пере-*
хода прежде всего по значениям соответствующих флажков
определяется, имеет место переход или нет. В табл. 3.10 пред-
ставлены некоторые варианты таких команд. . • •
Таблица 3.10
Команды условного перехода
Просматриваемые флажки Условие* выпо л не-. ния перехода 4 Команды
Z Z,= l Переход, если нуль
z=o Переход, если не нуль .
S S = 1 Переход, если минус
s=o Переход, если плюс
с С = 1 Переход, если перенос
c==o Переход,, если не перенос
На рис. 3.33 показаны примеры использования команд ус-
ловного перехода для случая, когда'при отрицательном значе-
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
87
нии содержимого аккумулятора необходимо прибавить к нему*
единицу, а при положительном или нулевом — вычесть еди-
ницу. <
Имеются и другие команды, выполнение которых -опреде-
ляется комбинацией значений флажков, в частности команды
Память
Адрес
СК
\ooiooiooono7ooo\-\~
Команда
НЕТ ОПЕРАЦИИ
Следующая выпол-
няемая команда
।
।
(OOIOOIQOOIIOIOOO),
(0010010001101001) s
I
I
I
I
1
I
I -
Память
СК
100100100011010011-
Следующая выпол-
няемая команда
Адрес t
Команда I
НЕТ j
ОПЕРАЦИИ J
(0010010001101000),
(0010010001ююопа
J
б
Рис. 3.34. Выполнение', команды НЕТ ОПЕРАЦИИ, а — состояние до выпол-
нения команды, б —состояние после выполнения команды.
вызова по условию и возврата по условию, которые можно ис-
пользовать наряду с обычными командами вызова.и возврата.
НЕТ ОПЕРАЦИИ, Это команда, по которой не производится
никаких действий в программе, и если не считать занесения
в счетчик команд адреса следующей за. ней команды, то она.
не Указывает никакого влияния на ход программы, хотя вы-
полнение этой команды связано, конечно, с расходом опреде-
ленного времени (рис. 3.34), •
Эта команда используется в случаях, когда не исключена
возможность введения в готовую программу какой-либо другой
команды для замены команд, оказавшихся ненужными, а также
для обеспечения определенных временных соотношений,*
88
ГЛАВА 3-
Отметйм, что хотя команда безусловного перехода по адресу
следующей за ней команды и приводит к тому же результату,
что и команда НЕТ ОПЕРАЦИИ, однако время их выполнения
различно.
Другие команды
Из остальных команд отметим команды ввода-вывода, об-
работки прерываний, останова, а также специальные команды,
служащие для обращения к стеку и изменения?* значений флаж-
ков.
Команды обращения к стеку: Пересылка на хранение в стек
содержимого регистров, в том числе флажковых регистров, на-
зывается загрузкой, а обратная пересылка этих данных из стека
—называется извлечением (рис. 3.7). Для выполнения' этих one-,
раций пересылки используются соответственно команды ЗА-
ГРУЗКА (PUSH) и ИЗВЛЕЧЕНИЕ (PQP) с указанием регист-
ров, над содержимым которых эти команды выполняются.
Для сохранения содержимого регистров при переходе к вы-
- полнению подпрограммы производится загрузка соответствую-
щей информации в стек, а затем непосредственно перед возвра.-
том из подпрограммы при помощи команды ИЗВЛЕЧЕНИЕ ‘
восстанавливаются исходные значения регистров..Возможность .
временного хранения данных в стеке позволяет упростить про-
грамму. •
Команды работы с флажковым регистром. Ранее уже рас-
сматривались флажок нуля Z, флажок знака S и флажок пе-
реноса С. Кроме перечисленных на практике используются и
другие флажки.
Для более эффективного использования флажков имеются ’
команды ВЫСТАВЛЕНИЕ ФЛАЖКА (SET), по которой-фла-
жок принимает значение 1, и СБРОС (RESET), по которой
флажок сбрасывается, т. е. принимает нулевое значение. х
Значения флажков можно анализировать прц помощи команд
условного перехода и на основе анализа осуществлять приня-
тие решений о ходе дальнейшего выполнения программы. На-
пример, команды изменения значений флажков часто исполь-.
зуются при возврате из подпрограммы, когда нужно восстано-
вить исходные данные»
Команды ввода-вывода. Всем устройствам ввода и вывода при-
сваивается свой 8- или 16-разрядный номер. Операции по вводу-
выводу осуществляются с указанием номеров устройств. Длина
слов данных, которыми оперируют устройства ввода-вывода,
обычно составляет 8 бит. Прием и передача данных при исполь-
зовании устройств ввода-вывода, как правило, осуществляются
лри помощи аккумулятора. ,
У
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ ‘ 8&
Команды ввода-вывода достаточно " специфичны для разных
микро-ЭВМ, а процесс их • выполнения сложный по сравнению
с рассмотренными выше командами. Однако в стандартных уст-
ройствах ввода-вывода способы приема и передачи данных
обычно четко определены, так что понимание выполнения
команд ввода-вывода не является столь уж трудным/
Команды обработки прерываний. В ходе работы программы
можно осуществить другие необходимые действия по обработке
Рис. 3.35. Обработка прерывания. '
данных, если на время прекратить выполнение .текущей про-
граммы. Такое действие в. отношении программы называется
ее прерыванием. В процессе прерывания используются такие
команды,, как РАЗРЕШЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ (ENABLE), ЗА-
ПРЕЩЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ (DISABLE). В некоторых слу-
чаях ЗАПРЕЩЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ называется МАСКИРО-
ВАНИЕМ (MASK).
Чтобы после обработки прерывания можно было возобно-
вить выполнение прерванной программы, содержимое счетчика
команд (адрес команды, начиная с которой будет продолжено
выполнение программы), а также значения флажков и регист-
ров автоматически загружаются в стек (рис. 3.35).-
Что касается работы по обслуживанию прерывания, то обыч-
но адрес, с которого начинается выполнение команд обработки
прерывания, определен заранее для каждого вида прерывания,
а сама программа обработки прерывания предварительно запи-
сана в соответствующей области памяти.
По окончании обработки прерывания, для того чтобы перей-
ти к продолжению прерванной программы, необходимо восста-
новить исходное состояние вычислительного процесса цутем
<Ю ГЛАВА'з
извлечения- данных .из стека, куда они были загружены при по- -
ступлении запроса на прерывание. —
Обработку прерывания формально можно рассматривать как
один из видов обращения к подпрограммам. Обработка преры-
вания отличается от обычного обращения к подпрограмме тем,
. что начинается с поступлением запроса, на прерывание и этот
начальный момент не известен заранее.
.При использовании в программе-специальных команд обс'лу-
живание прерываний не вызывает затруднений. Обслуживание
прерываний рассматривается при этом как один из видов пере-
хода ж подпрограмме. Однако в некоторых случаях при обра-
ботке прерываний способ возврата в исходную программу не-
сколько отличается от обычного возврата из Подпрограммы.
Возможность прерываний повышает эффективность работы
устройств ввода-вывода, однако в простых микро-ЭВМ преры-
вания почти не применяются. . При использовании нескольких
видов прерываний устанавливается приоритет по их обработке.
Команды останова. При роступлении команды останова сле-
дующая за ней команда (команда, с адресом, содержащимся
* в этот момент в счетчике кбманд) не -выполняется и происхо-
дит останов центрального процессора. Следовательно, при ‘вы-
полнении команды останова выполнение новой команды невоз-
можно до тех пор, пока центральный процессор не получит
какого-либо воздействия извне. При выполнении команды
останова содержимое флажков и регистров сохраняется таким,
Каким было до ее выполнения. .'
К командам останова относятся следующие: СТОП
(STOP) — для останова программы в ходе ее выполнения,
ОСТАНОВ (HALT), ОЖИДАНИЕ (WAIT)—для ожидания
поступления запроса на прерывание, и некоторые другие
команды. • -
3.4. ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ДЛЯ МИКРО-ЭВМ
Как правило, программы для рассматриваемых здесь микро-
ЭВМ составляются на так -называемом машинном языке, в ко-
тором'данные представляются в виде двоичных слов.
Машинный язык удобен при вводе данных в микрогЭВМ, но.
его недостатком является то, что анализ данных, записанных
на этом языке, затруднителен для человека. Поэтому часто при
составлении программ прибегают к использованию, буквенно-
цифровых символов, что делает программы более доступными —
для понимания. Такой язык программирования, называется язы-
ком ассемблера. При достаточно развитых аппаратных сред-
ствах микро-ЭВМ возможно автоматическое преобразование •
программы на языке ассемблера в .программу на машинном
языке.
КАК РАБОТАЕТ МИКРО.ЭВМ
91
В языке ассемблера используются коды команд, полностью
соответствующие машинным командам. Для разных типов мик-
ро-ЭВМ коды могут различаться.
.Способы представления чисел
В микро-ЭВМ любая информация Представляется в форме
двоичных чисел, состоящих из нулей и единиц. В то же- время
для представления информации^ вне ЭВМ широко испвльзуется
шестнадцатеричная система счисления.
На. практике символы шестнадцатеричной системы оказы-
ваются более удобными для составления программ, чем двоич-
ные. Представление информации в шестнадцатеричной системе
счисления гораздо компактнее, поскольку при этом каждая
группа из четырех двоичных цифр заменяется, одним символом.
Символы шестнадцатеричной системы счисления приведены
в табл. 3.11. Для записи чисел в этой системе используются
цифры от 0 до 9 и буквы алфавита от А до F. '
, Таблица 3.11
Представление чисел в* различных системах счисления
Десятичная ' система Двоичная сйстема Шестнадцатеричная система
0 0000 0
1 0001 1 ' <
2 0010 7 2
3 ООН 3.
4 0100 4 -
5 0101 5
• 6 оно4 6
7 0111 7.
8 1000 8
9 •. 1001 9
10 1010 А
11 . 1011 В
12 1100 С
♦ 13 1101 D
- 14 1110 Е
15 1111 F
Применение шестнадцатеричной системы счисления позво-
ляет представить восьмиразрядное число всего лишь двумя
символами, а шестнадцатиразрядное— четырьмя, что, конечно,
92
ГЛАВА 3
очень удобно. Например, двоичное число (0001001000110100)2
можно записать как (1234) i6 в шестнадцатеричной системе,
а число (100Ц01111011111)2 — как (9BDF)i6.
Одним из способов представления чисел является также их
запись в восьмеричной системе (табл. 3.12). При таком способе
, Таблица 3.12
Представление чисел в восьмеричной системе счисления
Десятичная система Двоичная система Восьмеричная система
0 000 0
1 в 001 1
2 010 2
3 011 з
4 100 4
5 101 5
6 по 6
7 111 , 7
представления каждой группе из трех двоичных цифр соответ-
ствует один восьмеричный символ. Однако почти во всех микро-
ЭВМ." действия выполняются над. восьмиразрядными двоичными
числами, длина которых не кратна трем, поэтому восьмеричная
система представления чисел, за исключением специальных
случаев, почти не используется.
Язык ассемблера позволяет оперировать как двоичными, так
и восьмеричными, десятичными и шестнадцатеричными чис-
лами. Для различения систем счисления,* в которых представ-
лены числа в программе, применяют специальные символы и
буквенно-цифровые обозначения, стоящие перед этими числами
или после них.
* ,
Буквенно-цифровые' коды
При вводе программ и данных в микро-ЭВМ, а также при
рыводе из нее результатов операций целесообразно применять
буквенно-цифровые символы, хорошо понятные пользователю.
В простых устройствах для ввода используются пульты
с клавишами, соответствующими шестнадцатеричным символам,
а вывод осуществляется при помощи индикаторов на светодио-
дах (табл. 3.13). '
Клавиши пишущей машинки, используемой в качестве уст- ’
ройсъва ввода-вывода, имеют обозначения в соответствии с ко-
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ
93
.Таблица 3.13
Символы, используемые при вводе-выводе
Обозначение клавиши (ввод)
Двоичное число Индикация (вывод) \' Двоичное число Индикация (вывод)
0 0000 Г”| । । . 8 1000 Ё!
1 0001 г . 1 9 .1001 Ч
2 0 0 J 0 . с' А 1010 Я
3 001 1 3 В 101'1 ь
4 0100 u |_| 1 С 1 100
5 0101 ‘zzi D 1101 о
6 01 10 1 . 0 Е 1110
7 0111 1 F 1111 с 1'
дом ASCII1) (табл. 3.14). Таким образом, при нажатии; на-
пример, клавиши с символом 0 производится ввод числа
(00110000)2= (30)16, а при выводе числа (01000001)2= (41)je
печатается буква А.
В восьмиразрядных кодах этой таблицы старший разряд яв-
ляется контрольным. Он используется для обнаружения оши-
бок в кодах при их обработке. Как показано на рис. 3.36, при
Ков Ков '
/ ~\ / -------------------------------------
101 0 / / О О О о] |/|g / / ОО
Контрольный разряд Контрольный разряд •
zr б '
Рис. 3.36. а — контроль на четность (контрольный разряд устанавливается та-
ким, чтобы сумма всех разрядов числа была четной), б—контроль на нечет*,
яость (контрольный разряд устанавливается таким, что,бы сумма всех разря-
дов числа была нечетной).
помощи этого разряда можно осуществлять проверку как на
четность, так и на нечетность. В коде ASCII, как правило, ис-
пользуется проверка на четность. Обычно при вводе разряду
контроля на четность присваивается нулевое значение путем
выполнения операции И над вводимым числом и числом
(01111111)2; полученный при этом код используется уже как
семиразрядный. При выводе обеспечивается правильная распе-
чатка данных, если даже значение бита проверки на четность
не принимать во внимание. . \
') American Standard Code for Information Interchange.—Стандартный
американский код для обмена информацией.
94
ГЛАВА 3
Таблица 3.14
Символы кода ASCII (без значения разряда проверки на четность)
СимВоп (^ютветствиющее. число Символ Соответствующее число
двоичное 16-ричное двоичное 16-личное
LF 00001910- 0А > 00111110 ЗЕ
CR , 00001101 0D ? 00111111 3F
SP 00100000 .20 @ 01000000 40
! 00100001 21 А 01000001 41
п 00100010 22 В ' 01000010 42
# 00100011 23 С -01000011 43
$ ,00100100 - 24 D ОД 0001.0-0 44
% 00160101 25 Е 01000101 . 45
& 00100110 26 F 01000110 46
т ооюош 27 G . 01000111 4 7 *
( 00101000 28 Н 01001000 48 ~
) 00101001 29 I 01001001 49
* 00101010 2А J 01001010 4А
+ 00101011 2В к 01001011 - 4В
00101100 2С L 01001100 _4£_
— 00101101 2D М 01001101 4D
00101110 2Е N' 01001110 4Е
/ 00101111 . 2F О 01001111 4F
0 00110000- 30 Р ' 01010000 50
ч 00110001 31 - Q 01010001 51
2 00110010 3'2 R 01010010 52
3 00110011 33 S .01010011 5 3 .
4 00110100 34 Т 01010100 - 54
5 00110101 35 и 01010101 55
6 . 00110110 36 V 01010110 56
7 ооцош '37 W 01010111 57
8 00111000 38 X оюпооо 58
9 00111001 - 39 Y 01011001 59
• 00111010 ЗА Z 0Д011010 5А
* 00111011 ЗВ ( 01011011 5В
00111100 ЗС )••• 01011101 5D
aa 00111101 3D •— 01011111 5F , — *
Примечание. LF—перевод строки; CR —возврат каретки; SP—пробел
Ниже кратко описаны способы ввода и вывода десятичных
и шестнадцатеричных чисел при использовании пишущей ма-
шинки', при этом все применяемые коды являются кодами -
ASCH. '
к.
Ввод десятичных чисел
На рис. 3.37 показано преобразование десятичных чисел
без знака в диапазоне от Q до 255 в восьмиразрядные двоичные
числа. Следует учесть, что умножение на 10, представленное
КАК РАБОТАЕТ МИКРО ЭВМ
95
на рисунке, совсем не обязательно производить обычным спо-
собом. В микро-ЭВМ легко осуществляется дву-, четырех-, вось-
ми- и шестнадцатикратное сложение слагаемого с* самим со-
Рис. 3.37. Ввод десятичных чисел без знака. - - , •
бой,- поэтому умножение на 10 можно реализовать как сумми-
рование результатов восьми- и ^двукратного сложения. -При
вводе десятичных чисел со знаком сначала определяется знак
чйсла, а затем осуществляется (ввод по способу, показанному
на рис. 3.37; при этом в случае отрицательного знака результат
' преобразования переводится в дополнительный код.
96
ГЛАВА 3
Вывод десятичных чисел
Вывод двоичных чисел со знаком путем их предварительного
преобразования в десятичные эквиваленты показан на рис. 3.38.
Рис. 3.38. Вывод десятичных чисел.
Выводимые значения выражаются как трехзначные десятичные
числа. Если число равно нулю, то обработка не производится
и сразу выводится ,нуль. Поскольку деление невозможно осу-
ществить с использованием только одной команды, как это
имеет место - при умножении,целесообразно представить эту
операцию в виде отдельной подпрограммы.
КАК РАБОТАЕТ МИКРО-ЭВМ .97
Ввод шестнадцатеричных чисел , '
При вводе данных, длина которых равна 4-разрядному двоич-
ному слову,, удобно пользоваться шестнадцатеричным представ-
лением. Если числовые данные имеют восемь разрядов, то при
Рис. 3.39. Ввод шестнадцате- Рис. 3.40. Вывод шестнадцатеричных
ричных чисел. . _ чисел.
их вводе дважды выполняются действия, показанные на'
рис. 3.39.
Вывод шестнадцатеричных чисел
Для вывода адресов и некоторых других видов информации
применяют шестнадцатеричные числа. Вывод осуществляется
в соответствии с алгоритмом, представленным на рис. 3.40,
группами по 4 разряда, начиная со старших.
4 Зак. 800
98
ГЛАВА 3
Язык ассемблера
Язык ассемблера значительно упрощает составление про-
граммы, позволяет сравнительно просто вносить в нее измене»
ния и производить отладку. .
Команда языка ассемблера — это последовательность бук»
венно-цифровых символов (обычно находящихся на одной стро-
ке), состоящая из трех Полей: метки, кода операции и операн-
дов (рис. 3.41).
Поле метки используется не всегда. Набор букв и цифр, за-
писанных в этом поле, называется меткой или именем. Метка
представляет собой символический а'дрес какой-либо области
Поле Пале кода . Пале
метки операции операндов
Рис. 3.41. Формат команды, написанной на языке ассемблера.
памяти. Благодаря применению меток программисту при со-
ставлении программы не надо помнить все используемые ад-
реса. В пределах одной программы нельзя использовать одну
и ту же метку (в поле метки командных слов) несколько раз;
В поле кода операции записывают мнемоническое обозна-
чение операции, которое однозначно соответствует команде. Как
правило, эта запись представляет собой сокращенное название
операции на английском языке. В этом же поле записываются
мнемонические обозначения операций, резервирующих память
для хранения одиночных констант (постоянных чисел) и мас-
сивов констант.
Поле операндов содержит название или номера регистров,
значения данных, адреса или метки, определяющие адреса, и
другую информацию, служащую для указания операндов.
Составление программы на машинном языке
После того как разработан алгоритм вычислений и состав-
лена программа на языке ассемблера, каждый шаг этой про-
граммы последовательно переводится на машинный язык. При
этом, как можно видеть из табл. 3.15, необходимо выполнить
следующие действия: . .
1. Каждой операции поставить,в соответствие код.
2. Определить и присвоить необходимые адреса. t
Согласно первому пункту осуществляется преобразование
в машинные коды всех операторов программы. Выполнение
второго пункта невозможно, пока не будет полностью выполнен
КАК РАБОТАЕТ МИКРО ЭВМ 99
Таблица 3.15
Программа ввода десятичных чисел
(для микропроцессора 8080 фирмы Intel)
Адрес Машинное слово Метка Обозначе- ние команды Операнд Комментарий
1234 ЗЕ00» MVI , A, 0 Установка 0 в A
1236 47 LI MOV B, A Пересылка А в В
1237 CDXXXX CALL CIN Переход к подпрограмме
123А E67F ANI 01111111B Установка 0 в разряде про- верки на четность
123С FE20 CPI 00100000B Анализ пробелов
123Е СА4Е12 JZ L2 бели пробел; то переход на метку L2
1241 E60F ANI 0000111 IB Установка 0 в четырех старших разрядах \
1243 4F MOV C, A Пересылка А в С
1244 78 MOV A, В Пересылка В в А
1245 87 ADD A Умножение на 2
1246 47 MOV B, A Пересылка А в В
1247 87 ADD A Умножение на 4
1248 87 ADD A Умножение на 8
1249 80 ADD В Умножение на 10 путем сложения
124А 81 • ADD C Прибавление С
124В 124Е С33612 L2 JMP LI Переход на метку L1 Результат, в В, начало сле- дующей обработки
Примечание, CIN—подпрограмма ввода одной, цифры в регистр А; X—часть* которая в
этой программе не определена;
первый пункт. Завершение второго пункта результируется оп-
ределением всех адресов.
Программа, переведенная на машинный язык, обычно вво-
дится в микро-ЭВМ в шестнадцатеричном коде. Способы вво-
да такой программы могут различаться в зависимости от типа
микро-ЭВМ. Обычно вначале указывается начальный адрес
программы, а затем производится запись в ЭВМ всей про-
граммы. \
4*
Г лава 4
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
4.1. ВВЕДЕНИЕ
После того как микро-ЭВМ собрана и мы получили пред-
ставление о ее функционировании, приступим к рассмотрению
работы микро-ЭВМ по готовой реальной программе. .
Для большинства микро-ЭВМ предусмотрена система для
запуска и отладки программ, называемая монитором, которая
значительно облегчает составление программ. Пользователи, .
имеющие некоторый опыт работы с ЭВМ, могут без особых за-
труднений создать монитор. Итак, чтобы микро-ЭВМ начала
работать, необходимо по крайней мере написать для нее про-
. грамму. Из множества существующих языков программирова-
ния необходимо выбрать наиболее подходящий для данной мйк-
ро-ЭВМ. Чаще всего программы для микро-ЭВМ записываются
на машинном языке или языкё ассемблера. В частности, если
применена клавиатура, то программа должна быть составлена
на машинном языке-.
На рис. 4.1 приведены примеры записи короткой программы
вычисления 2 + 3 = С на языках ассемблера, машинном и
ФОРТРАНе. Легко заметить, что’ наиболее простым и понят-
ным для пользователя является ^язык ФОРТРАН, в то время
как самым трудным для восприятия является машинный язык.
Языки ФОРТРАН и ассемблера, разработаны именно с учетом
того, чтобы быть легко понятными для пользователя и удобными
в обращении. Программы, написанные, на этих языках, транс-
лируются (переводятся) самими ЭВМ на машинный язык.
Программа, служащая для перевода языка высокого уровня
(ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ, ПЛ/1 и др.)- на машинный язык,
называется компилятором, а программа трансляции с языка
ассемблера называется .Ассемблером. •
. На рис. 4:2 показан порядок обработки в микро-ЭВМ про-
грамм, составленных на языках ассемблера, ФОРТРАНе, а так-
же на машинном языке. В последнем случае трансляции не тре-
буется. Для микро-ЭВМ с вводом в виде клариатуры програм-
мы обычно составляют на машинном языке.
Прежде чем приступить к работе с микро-ЭВМ, необходимо .
освоить методику составления программ. Один из способов
приобретения навыков программирования состоит в том, что
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ ЮГ
Ассемблер Машинный язык . ФОРТРАН
MVl Bt 02 1602
MV! А, 03 3E03 С =2+3
LBAX 1) 1А
STA ОС ‘ 320С •
Рис. 4.1. Примеры записи программы вычисления 2 + 3^== С на различных
.языках программирования. ; -
Запись на
ФОРТРАНе
(с=г+з)
Запись на -
ассемблере
(MV! В, 02) -
Ввод
Компилятор
(транслирует
С ФОРТРАНУ)
Ассемблер
(транслирует
с ассемблера)
"(Введена программа
для. трансляции)
Машинный язык
(На ленте
записано 1602)
Выполнение
. команд
Вывод
Рис. 4.2. Последовательность обработки программ, записанных на различных
языках. (Существуют микро-ЭВМ, в которых при трансляции кет необходи-
мости в выводе транслированных данных на перфоленту.)
.132
ГЛАВА 4
берут уже готовые стандартные программы, реализующие one?
рации сложения, вычитания, умножёния, деления и другие дей-
ствия по обработке данных, разбираются в них при помощи
комментариев и после этого приступают к самостоятельному
составлению программы. Вообще программирование можно
быстро освоить, даже не имея никаких специальных навыков;
главное как можно больше практиковаться в написании про-
грамм.
В данной главе рассмотрена работа микро-ЭВМ на приме-
рах выполнения ею двух конкретных программ. Для каждого
шага этих программ, < составленных как на языке ассемблера,
( так и на машинном языке, подробно описывается обработка
команд. Следует иметь в виду, что для разных микро-ЭВМ Ас-
семблеры несколько различаются. Здесь используются язык
ассемблера и машинный язык микропроцессора Intel 8080. Эти -
же языки можно испрльзовать и для многих других микро-ЭВМ.
К тому же следует иметь в виду, что хотя мнемонические обо-
значения команд Ассемблеров разных машин отличаются, всег- .
да можно воспользоваться блок-схемами, алгоритма, или фор-
мальной записью метода обработки, на основе которых состав-
ляются любые программы.
4.2. СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММЫ СЛОЖЕНИЯ ДВУХ ЧИСЕЛ
Задача. Имеются /десятичные восьмиразрядные числа:
12345678 и 33333333. Требуется составить программу сложения
этих чисел.
Необходимо "учесть, что выбранная нами микро-ЭВМ опе-
рирует словами длиной 8 бит. При этом для представления од-
ного разряда десятичного числа служат 4 бит.
, Разработаем блок-схему алгоритма решения задачи, при- .
ним а я во внимание все указанные условия. Блок-схема отра-
жает последовательность выполнения операций в процессе
решения задачи (рис. 4.3), поэтому, располагая ею< можно
представить себе и программу. Разумеется, без знания струк-
туры микро-ЭВМ и принципов ее работы невозможно правильно
составить блок-схему.
Выбранная нами микро-ЭВМ оперирует словами длиной
8 бит, а поскольку каждый разряд десятичного Числа представ-
ляется 4 бит, ввод обоих слагаемых производится с р'азбивкой
по два разряда, начиная с младших (табл. 4.1). Здесь HI-
KAS — начальный адрес первого слагаемого, a KASU — на-
чальный адрес второго слагаемого. Таким образом, в соответ-
ствии с блок-схемой на рис. 4.3 проведение расчетов можно
представить так, как показано на рис. 4.4.
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
103
Рис. 4.3. Блок-схема алгоритма вычисления суммы двух чисел.
104
ГЛАВА 4
1
Разберемся, что при этом происходит , в микро-ЭВМ. Пред*
варительно рассмотрим блок памяти и группу регистров цен*
традько^о процессора (рис. 4.5), в .которую входят шесть ре-
гистров общего назначения:-В, С, D, Е, Н и L, находящихся
0 Решение задачи
По адресе HI/fAS+3
(По адресу ЩКА5+2
( (По адреса HIKA3+1
{По адреса HIHA3
1 2 3 4 5 6 7 8 he слагаемое
4 3,5 33 3 3 3 3 **-'2-е слагаемое* ,
4 5 6 7 9 0 1 1 ^—Результат
v Результат записывается
ло адресу HIKAS
Пердый этап ' ~ &
"о^ГГУ Г7Го
0 0 11
10 11
43 3
1 1 1
0 0 11
10 10
' ^Преобразование
____________ десятичную
разряд________________;_I Форму
------ --------1— ------- Вывод ответа
+ 7 \ О О О 1 0 0 0 1 \^-и залась его лО
1—Г-1 1.... \ 1 адресу HIKA3
(3) Второй Л _ # _
этап
0 10 1 0-110 56
0011 0011 33
+ / .+ /
1 0 0 0 1 0 1 0 9 0
| форму
Рис. 4.4. Последовательность вычислений.
в распоряжении пользователя. Кроме того, в составе этой груп'
пы имеются регистры для временного хранения данных-Z и W,
регистр команд, указатель стека, счетчик команд; причем ре'
гястры общего назначения можно использовать цопарно-(В — С,
D — Е и Н — L). Вычислительная часть ЦП состоит из акку'
мулятора (А) и арифметическо-логйческого устройства (АЛУ).
АЛУ осуществляет арифметические и логические операции и
как ПОЛЬЗОВАТЬСЯ микро эвм 105
Таблица 4.1
Адреса памяти, по которым вводятся данные
Адрес 1-го слагаемого, Первое слагаемое Адрес 2-го слагаемого Второе слагаемое*
HIKAS 78 KASU 33,
HIKAS+1 56 KASU+1 33 "
HIKAS4-2 34 KASU+2 33
HIKAS+3 12 KASU+3 \ 33
Примечание. Адреса HIKAS и KASU—это символические адреса, на машинном же языке .
вводятся конкретные адреса, например 8250 и т. д. *
операции сдвига при помощи аккумулятора' и флажкового .ре-
гистра.
В данной микро-ЭВМ десятичные числа обрабатываются по
два разряда, й выполнить сложение сразу, за. одно действие
Рис. 4.5. Структура центрального процессора и памяти микро-ЭВМ.
невозможно, поэтому вычисления производятся поэтапно в еле- -
дующем порядке:
1. В сдвоенный регистр D —Е вводится адрес 1-го слагав*
мого — HIKAS, т. е. адрес, по> которому в памяти записаны два
младших разряда первого слагаемого.
2. В сдвоенный регистр Н — L загружается адрес памяти,
по которому хранятся два младших разряда второго слагав»
мого (KASU).
106
ГЛАВА 4
3. В аккумулятор вводятся два разряда первого слагаёмого. '
4. К числу, введенному в аккумулятор, прибавляются два
разряда второго слагаемого, результат суммирования остается
в аккумуляторе.
5. Поскольку вычисления в аккумуляторе производились в
двоичном коде, число, полученное в аккумуляторе, преобра-
зуется в десятичное. -
6. Содержимое аккумулятора записывается в область па-
мяти с адресом HIKAS.
7. Значение HIKAS увеличивается на единицу, принимая
значение HIKAS + 1.
8. Точно так же изменяется на единицу значение KASU.
Таблица 42
Программа сложения двух чисел
№ п/п Метка Мнемониче- ское обозначе- ние Адрес Машинный код Комментарий
1 LXID, HIKAS 8200 115082 Загрузка числового выраже- ния адреса HIKAS в регистр D — Е
2 LXI Н, KASU. 8203 216082 Загрузка числового выраже- ния адреса KASU в регистр Н — L
8 MVI В, 04 8206 0604 Загрузка в регистр В числа 04
4 NEXT SUB А 8208 97 Выполнение (А) — (А)
5 LDAX D 8209 1А Пересылка данных из памяти" по адресу, указанному в ре- гистрах D —Е, в А
6 - ADC М 820А 8Е (А) + (Данные из памяти по адресу, указанному в реги- страх H-L)
7 DAA 820В 27 Десятичная коррекция
8 STAX D 820С 12 Пересылка (А) в память по адресу, указанному в реги- страх D — Е
9 INX D 820D 13 (D-E) + l
10 INX Н 820Е 23 (H-L) + l
11 DCR В 820F 05 (B)-l
13 JNZ NEXT HLT 8210 8213 С20982 76 Переход на метку NEXT, если. (В) не.равно нулю Останов
14 HIKAS 78 8250 78 Данные
1GL 56 «8251 • 56 *
16 34 8252 34 * *
17 12 8253 12 >
18 KASU 21 8260 33 »
19 43 8261 33 > •
20 65 8262 33 >
21 87 8263 33 >
. Примечание. Символ ( ) в комментарии обозначает содержимое какого-либо регистра.
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ 107
9. Выясняется, до какого разряда выполнены вычисления,
и определяется число обработанных разрядов. •
10. Проверяется,- завершена ли обработка всех разрядов.
Если вычисления еще не закончены, то производится возврат
к п. 3 и вновь выполняются все нижеследующие операции. Если
же вычисления проведены над всеми парами разрядов десятич-
ных слагаемых, то происходит останов микро-ЭВМ.
Теперь, имея подобную схему .вычислений, рассмотрим со-
ставленную по ней программу. ' ,г
Полная программа вычислений, написанная на языке ас-
семблера и машинном языке, представлена ,в табл. 4.2. Сим-
волы LXI и др. в левом поле таблицы — это мнемоническое
обозначение команд на языке ассемблера. Здесь же приведены
адреса памяти, по которым записаны эти команды, далее коды
этих команд на машинном языке. * ' •
Теперь с учетом того, что в микро-ЭВМ команды записы-
ваются на машинном языке, проследим выполнение каждого
шага программы. Конечно, обработка в микро-ЭВМ фирмы In-
tel несколько отличается от обработки в других машинах, по-
этому здесь выполнение команд будет рассматриваться в до-
статочно общем виде, но без ущерба для понимания.
1. Команда LXI D, HIKAS
По этой команде числовое значение, адреса HIKAS зано-
сится в пару регистров общего назначения D — Е. На машин-
ном языке эта команда записывается как (ll)ie. Адрес HIKAS,
равный (8260)16 (Табл. 4.2), загружается в эти регистры в виде
числа 5082 (такой способ записи с перестановкой старших раз-
рядов с младшими характерен для этой машины и для других
микро-ЭВМ совсем необязателен).
Рис. 4.6 иллюстрирует выполнение этой команды непосред-
ственно в микро-ЭВМ. Стрелками здесь отмечены направления
потоков информации между кристаллом ЦП и кристаллом па-
мяти. '
Перед началом работы микро-ЭВМ в счетчике команд (СК)
устанавливается адрес области памяти (8200), по которому
хранится первая команда. Ниже приводится порядок выполне-
ния этой команды. . •
L В соответствии с адресом памяти 8200, загруженным в
СК, извлекается содержимое области памяти (tl)Je, хранимое
по- этому адресу, и записывается в регистр команд (РК). На
рисунке это действие показано в виде®
2. К содержимому СК добавляется 1, и его значение ста-
новится равным 8201. Это означает, что теперь обработке под-
лежит содержимое области памяти по адресу 8201. (На ри-
сунке изменение значения СК показано стрелкой с цифрой ®.)
108 ГЛАВА 4
/3. Команда (ll)i6» занесенная в РК, дешифрируется и вы-
полняется. -В результате ее выполнения содержимое ячейки па-
мяти с адресом 8201 — число 50 — записывается в регистр D .
центрального процессора. (На рисунке, действие ©.)
4. К содержимому СК добавляется еще 1, и его значение*
становится равным 8202 (на рисунке- это обозначено как ®.)
..............
рк \ооо I ооо7\
___J!^
^oioi О ООР\^ГОО 00 О 1О\
------------
/ ! ®
в boo \ooof ооо!
• 7П
7"
©
r-\eeoi\otoi ।
. а-
ок \toooooto\booo оооо\*-
ск jTbob obiol'oobo Ьо1ГП*~
—qgsLjq»
ск I юоо ooto \oooo ооТоъ*-
CKXiaOO OOIO 0000 oo'iiX .
ЦП
Память
4
Рис. 4.6. Выполнение команду.LXI D, HIKAS.
5.' Число 82, хранимое по адресу 8202, указанному в С.К>
пересылается в регистр Е. (На рисунке, показано' как дей-
ствие ®.)
6. К содержимому СК вновь прибавляется 1, т. е. в СК
.формируется адрес для выполнения следующей команды.
Итак, при помощи команды LXI D, H1KAS «значение ад-
реса HIKAS, т. е.-число 8250, занесено в пару регистров D — Е.
2. Команда LXI Н, KASU
- По этой -команде числовое значение адреса KASU (8260}
загружается в пару регистров общего назначения Н — L. Дей-
ствия, связанные с выполнением этой команды, иллюстрирует
рис. 4.7. Они. осуществляются в следующем порядке:
1. Производится считывание области памяти по адресу 8203,.
указанному в СК. Считываемое содержимое (21) и заносится
в регистр команд центрального процессора. (На рисунке Ф-*-
->®.)
2. К значению СК прибавляется 1, и оно становится рав-
ным 8204. ,
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
109.
3. По команде (21) и из области памяти с адресом, указан'
ным в СК, считывается содержащееся в ней число (60) и и за-
писывается в регистр Н.
4. К значению в СК прибавляется 1, и оно становится- рав-
ным 8205. ' * • '
5. Затем считывается из памяти содержимое области па-
мяти по адресу 8205, указанному в СК, т. е. число (82) и, и за-
гружается в регистр L.
Рис. 4.7. Выполнение команды LXI, Н, KASU.
Далее производятся действия, аналогичные описанным в
предыдущем примере, в результате которых выполнение коман-
ды LXI Н* KASU завершается. . ' -
3. Команда MVI В, 04 ’ '
По команде вида'MVI В, XX'число XX помещается в ре-
гистр В. Различие между LXI H .MVI состоит в том, что при
выполнении команды MVI число пересылается в одиночный
регистр, в то время как при выполнении команды LXI число
загружается в сдвоенный регистр. Последовательность выпол-
нения команды MVI показана на рис. 4.8.
1. Считывается содержимое области памяти по адресу 8206,
указанному в СК. По этому адресу в памяти хранится команда
(06) и, которая и загружается в регистр команд. - ’ ’
2.’ К значению СК прибавляется 1, и оно становится рав-
ным 8207.
•3. Считывается содержимое области памяти по адресу 8207,
указанному в СК, и помещается в регистр В.
110
ГЛАВА 4
4. К значению СК прибавляется 1, так что оно становится
равным 8208.
Таким образом, в 'регистр В произведена запись числа 04.
4. Команда SUB А
По команде типа SUB X из содержимого аккумулятора вы-
читается содержимое регистра. X и полученный результат
остается в аккумуляторе; При этом в соответствии с результа-
том вычитания изменяется и содержимое флажкового регистоа.
Рис. 4.8. Выполнение команды MVI В, 04.
находящегося в АЛУ. В случае же выполнения команды SUB А
из содержимого аккумулятора вычитается опять-таки содержи-»
мое аккумулятора, в .результате аккумулятор .принимает ну-
левое значение.
При этом значения флажков во флажковом регистре, за
исключением флажка Z, тоже становятся равными нулю.
В частности, нулевое значение принимает флажок переноса,
указывающий на его наличие или отсутствие. Вообще во флаж-
ковый регистр,, называемый также регистром состояния
(рис. 4.9,а), входят, начиная с младшего разряда LSB и кон-
чая старшим разрядом MSB, флажок переноса С, флажок про-
верки на четность Р, флажок переноса из четвертого младшего
разряда CY4, флажок SUB, флажок нуля Z и .флажок знака S.
Флажок С становится равным 1 при возникновении переноса
из самого старшего разряда аккумулятора. Флажок проверки
на четность Р принимает значение 1, . когда сумма двоичных
единиц, записанных в аккумуляторе, является четным числом.
Флажок CY4 равен 1 при возникновении переноса из четвертого
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
111
MSB LSB
Бит 7 t 5 4 3 2 1 BumJ)
| 5 | Z | SUB | ?% | / | P | z | ^ |
' "кяжI ' ^Флажок
{переноса Флажок переноса
из 4-го бита проверки на
четность •
Флажок вычитания
Флажок миля
Флажок знака
а
МЗВ Л
1 •.
LSB
i
fl
С
Число единиц в А после
вычитания четное
-----суь=о
— Вычитание выполнено
—(А)=В
- Знак положительный
’ в
Рис. 4.9. а — флажковый регистр, б —выполнение команды* SUB А, в — со*
стояние флажкового регистра после выполнения команды.
112
ГЛАВА 4
младшего разряда. Флажок Z равен 1, когда в результате вы-
числений получается 0. Значение флажка S равно 1 в случае
отрицательных чисел. Фладсок SUB принимает значение 1 при
выполнении команды вычитания.
А теперь рассмотрим выполнение команды SUB А. После-
довательность производимых при этом- действий иллюстрирует
рис. 4.9,6.
pk\qMi to
5 о в г
~\8209\oooii о юъ-* 1 2 3 4 5
____
A*\011 ! 17ГОй\
в г
о
. 8..2<) 9
СК \iooo О О 1 О^ОРОО tool
г j® fl A
CK\1OOO 00100000 101 O\
7 в
© .
ип
Память
- Рис. 4.10. Выполнение команды LDAX D. 1'
1. Из памяти считывается содержимое области по адресу
•8208, т. е. число (97) и, и .заносится в регистр команд ЦП.
2. К значению СК прибавляется 1, и оно становится рав-
ным 8209.
3. Содержимое аккумулятора — в данном случае произволь-
ное число (4F) 16 — загружается в регистр R1 АЛУ й повторно
в регистр R2 АЛУ.
4. Из содержимого регистра R1 вычитается содержимое ре-
гистра R2;. результат вычитания опять пересылается в акку-
мулятор. ' . . .»
В соответствии с полученным результатом во флажковом
регистре флажок переноса принимает нулевое значение. Од-
нако флажок Z становится равным. 1,' а остальные *флажкипри-
нимают значения, показанные на рис. 4.9, в.
5. Команда LDAX D
По этой команде число (78) и, которое хранится в памяти
по адресу (в данном случае 8250), находящемуся в паре ре-
гистров D — Е, переписывается в аккумулятор. Эта команда в
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
113
программе помечена меткой NEXT. Рассмотрим последователь-
ность выполнения этой команды, воспользовавшись рис. 4.10.
1. Из памяти считывается содержимое, области по адресу
8209, указанному в СК, т. е. (ГА), и заносится в регистр команд
ЦП/
2. К значению СК прибавляется 1, так что оно становится
равным (820А)1в.
3. Дешифрируется .значение РК, содержимое пары регист- -
ров D —Е (8250) ie пересылается в фиксатор адреса, содержи-
мое памяти (78)ie, хранящееся по адресу 8250,-пересылается
в аккумулятор. ' .•' *
б”. Команда ADC М
По этой команде число (33) м, которое хранится в памяти
по адресу 8260, записанному в регистрах Н — L, суммируется
Рис. 4.11. Выполнение команды ADC М.
с содержимым А. Сюда же прибавляется и бит переноса. Дей-
ствия, осуществляемые в соответствий с этой командой, иллю-
стрируются рис. 4.11. • .
1. Из памяти считывается содержимое по адресу 820А, ука-
занному в СК. Это число (8Е) ie заносится в РК.
2. К значению СК'прибавляется 1, и оно становится равным
820В. . .
3. Содержимое аккумулятора (78) ie загружается в регистр
R1 АЛУ.
4. Дешифрируется .значение РК, содержимое сдвоенного ре-
гистра Н — L (8260) 16 пересылается* в фиксатор адреса, а со-
114
ГЛАВА 4
держимое памяти (33) ш — часть второго слагаемого, храня*
шаяся по адресу 8260, — пересылается в регистр R2 АЛУ.
5. * Суммируются содержимое регистров R1 и R2 и значейие
флажка переноса. Результат суммирования помещается в А.
При этом содержимое флажкового регистра становится равным.
(8А)1в. Сигнал переноса в данном случае отсутствует.
7. Команда DAA
По этой команде двоичное число, содержащееся в аккуму-
ляторе, преобразуется в десятичное число (рис. 4.12, а). В ак-
Разряд 1О1 1 Разряд 10° ।
А а i в
' 1 0 1 О 1 1 О 1 1
Перенос 1 ^Перенос JJ,
(Занесение единицы во солажок 0 0 О О 1
переноса)
✓ а
—Л
А после
выполнения
команды ЛА А
—А
Pt(\bQ!VQ.l LP
10101011
Выполнение
- Ф '"ваЙф
А \О 001 ООЦПУ**--О О О ТО О П Г
^\вгов\о^о7о'о1Т^-
Флажковый
регистр
АЛУ
\OOOOt 11 1\
8 г
Z7__Л
ск \7оТо'оо7^7оо^7о77^-
8 2 jj3>g с
, скмоооооигоооо ГГоо\
ЦП
Память
б
Рис. 4.12. Выполнение команды DAA.
кумуляторе после сложения содержатся числа (A)ie и (В) и,,
являющиеся значениями двух младших разрядов десятичного,
числа. По команде DAA производится коррекция А X 10* -h
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
115
4-В X Ю°= 111, причем сигнал переноса в разряд сотен реа-
лизуется посредством флажка переноса во флажковом регистре.
Как все это происходит в микро-ЭВМ, показано на рис. 4.12,6.
1. Из памяти считывается содержимое по адресу 820В, ука-
занному в СК- Это содержимое (27) ie пересылается в РК.
2. К значению СК прибавляется 1, и оно становится рав-
ным 820С.
8. Содержимое (27) и в РК дешифрируется, двоичное число
(АВ) и из А пересылается в АЛУ в схему двоично-десятичного
преобразования, где производится преобразование кодов, а по-
лученный при этом результат (11) ie пересылается обратно в А.
Так как в процессе преобразования возникает сигнал переноса,
то флажок переноса принимает значение 1, и, как показано на
рисунке, содержимое флажкового регистра становится равным
(0F)16.
8. Команда STAX D
По этой команде содержимое аккумулятора записывается
в память по адресу 8250, находящемуся в сдвоенном регистре
01 - —
РК |ggg/gg/?l
У g g г
n(o7o'tro^o\ \ToofftoTt\
I . 9 . ® g
18 iFooq о o~d 'o io город i—
a \oooroooT№-----------
g г Q С
ск xTooffooToo о о очгод^-
в г \®о' о
скм о о o'ooTo^ooooTi^i I
ЦП
(о, , ,
-•wpocioooiooiot-* 1 2
0^8250 \0001'0 001\
Память
Рис. 4.13. Выполнение команды STAX D.
D — E. Действия, осуществляемые в микро-ЭВМ при выполне-
нии этой команды, иллюстрируются рис. 4.13.
1. Из памяти считывается содержимое по адресу (820C)ie,-
указанному в СК- Это содержимое (12)i6 загружается в РК-
2. К значению СК прибавляется 1, и оно становится равным
820D.
116
ГЛАВА 4
3. Содержимое сдвоенного регистра D — Е (8250) Пересы-
лается в фиксатор адреса. - '
4. Содержимое А (11)16 записывается в память по адрес
.8250, содержащемуся в фиксаторе адреса.
9. Команда INX D
По этой команде к содержимому сдвоенного регистра D — L
(8250). Прибавляется 1. Ниже описаны действия в микро-ЭВМ
при выполнении этой" команды (рис. 4.14).
—-~gr~
РК\000Г00П\
5 О
в г
(h _____________ф
=^8200\000гд01 /I—
£
©
1000'0 О10'01ОГООО0&-
-----------------£®
10000 0 10 01010001
И содержимому фиксатора
адреса&гфибйштется ! '
ск\ГоТо;Т^уо~оЬг7тйт^-
Q А
скхГооооо1 <?оообТпо\
в'
цл
Память
Рис. 4.14. Выполнение команды INX D.
1. Из памяти считывается число (13) i6 по.адресу- (820D),
указанному в СК, и загружается в РК.
2. К значению СК прибавляется 1, и оно становится равным
(820Ё). - ‘
3. Дешифрируется значение РК, содержимое пары регист-
ров D — Е пересылается в фиксатор адреса.
4. К содержимому фиксатора'адреса прибавляется 1, и оно
преобразуется из 8250 в 8251.
5. Полученное число (8251 )ie Загружается в регистры D — Е.
10. Команда INX Н . '
По этой команде к содержимому сдвоенного регистра Н — L
прибавляется 1. Эта команда реализуется аналогично только
что рассмотренной команде, отличаясь от нее лишь тем, что
объектом операции вместо регистров D — Е служат регистры
H — L (рис. 4.15).
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ Ц7
11. Команда DCR В •
По этой’ команде содержимое регистра В (04) 1в уменьшается
на 1 (рис. 4.16), .
Рис. 4.15. Выполнение команды INX Н.
Рис. 4.16. Выполнение команды DCR.B.
1. Из памяти считывается число (05) и по адресу 820F, ука-
занному в СК, и загружается в РК.
2. К значению' СК прибавляется 1, так .что оно принимает
значение (8210) и.
<118
ГЛАВА 4
3. Дешифрируется значение РК, содержимое ^регистра В
(04)16 записывается в фиксатор адреса, 'где после вычитания
из него 1 оно становится равным (03) ie- - .
4. Полученное число (03)i6 загружается в регистр В.
5. При этом флажки принимают значения: Р = 1, SUB — 1,
,Z = О’, в результате флажковый регистр содержит число (2Е) ie.
>12. Команда JNZ NEXT
По этой команде при условии равенства значения флажка >Z
нулю (это означает, что результат предыдущей операции не ра-
вен 0) осуществляется переход к выполнению команды с мет-
кой NEXT. Таким образом, если содержимое регистра В не
п®
РК\! t ОООбПд .
^00001001\г^т00000/0\
----!---—'Анализ исповий
___Д..Л|Ф г ~Г~]
л—4gg/?77T7ai
Обложковый
регистр
. в
скШП.
0_________• ®
-^\вгю\! t оо’оо to\-s
-^рггпоооо/ооп-^
-*<02i 2\t ООО’ОО tOY-^
СК
!cK(tdoo'ooto^pot’o^^-
ск ШШШЯШП!--'
ск
Память
Рис. 4.17. Выполнение команды JNZ NEXT.-
равно 0, то происходит переход к команде с меткой ‘NEXT по
адресу 8209 и повторяется выполнение команд, начиная с коман-
ды LDAX D. Если же содержимое регистра В оказывается рав-
ным 0, то слёдующей выполняется команда по адресу 8213. Дей-
ствия, осуществляемые в микро-ЭВМ при выполнении команды
JNZ NEXT, показаны на рис. 4.17.
1. Из памяти считывается содержимое области по адресу
(8210).„указанному в СК, и загружается в РК.
2. К значению СК прибавляется 1, и оно становится равным
8211. а
3. Дешифрируется содержимое РК.
4. Число (09)16 из области памяти по адресу (8211), ука-
занному в СК, пересылается в регистр Z для временного хра-
нения. • -
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
119>
5. К содержимому СК прибавляется 1, и его значение ста-
новится равным 8212.
. ’6. Содержимое (82) i6 из области памяти по адресу 8212 пе-
ресылается в регистр временного хранения W.
7. Анализируется значение.флажка Z, т. е. выясняется, равно»
оно 0 или 1. Если значение флажка Z равно 0, то содержимое
пары регистров Z — W (8209) пересылается в СК. Если значе-
ние флажка Z равно 1, то к содержимому СК прибавляется L
и оно становится равным 8243.
При помощи описанных выше команд можно осуществить,
попарное сложение всех разрядов заданных десятичных чисел.
Например, если в СК оказался адрес 8209, то следующей будет
выполняться команда LDAX D (шаг 5 программы). 'Поскольку
в. регистре D — Е уже записано число 8251, в аккумулятор из
памяти пересылаются следующие два разряда первого слагае-
мого, т. е. (56)16, а по команде ADC М к этим разрядам при-
бавляется число (33)16 — следующие два разряда второго сла-
гаемого, которые извлекаются из области памяти по адресу
8261, указанному в регистре Н — L. Таким образом, повторяется
опять выполнение команд от 5-й до 12-й ит.д.
13. Команда HLT
По этой команде производится останов работы микро-ЭВМ
'(рис. 4.18).
1. Из памяти в РК считывается число (76) и по адресу 8213„
указанному в СК.
1.0
ГЛАВА 4
2. К значению СК прибавляется 1, и оно становится равным
8214.
3. Дешифрируется значение РК, и происходит останов мик-
ро-ЭВМ.
Что касаетСя результата суммирования, то он в конце вы-
числений' оказывается записанным в области памяти с адресами
от 8250-го до 8253-го в виде пар десятичных разрядов, начиная
с младших.
" 1 *
4.3. СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММЫ ВЫВОДА НА ПЕЧАТЬ ТЕКСТА
. . •»
Задача. Имеется • печатающее устройство1) - Требуется со-
ставить программу вывода на печать из микро-ЭВМ следующего
текста: _______________
GOOD MORNING
1. Главная программа
В рассматриваемом здесь печатающем устройстве исполь-
зуется код Японского промышленного стандарта, частично при-
веденный на рис. 4.19. На этом рисунке представлены только
коды печати английских символов и отсутствуют коды япон-
ского письма катаканы и коды графических элементов.
В столбце R = 0 представлены, обозначения вспомогатель-
ных операций, необходимых в процессе вывода информации на
печать. Смысл этих обозначений пояснен в примечании к ри-
сунку. Например, при печатании заглавной буквы сначала про-
изводится вспомогательная операция возврата - каретки (при
выполнении этой операций печатающая -головка устройства
устанавливается в крайнее левое положение), а потом осуще-
ствляется .перевод строки?- Рис. 4.20 служит наглядной иллю-
страцией выполнения операции по возврату каретки, осущест-
вляемой в соответствии с командой (OD)ie. Данные, поступаю-
щие в печатающее устройство, содержат так называемые стар- »
товый сигнал и стоп-сигналы (рис. 4.21). Стартовый бит гене- -
рируется непосредственно перед передачей данных и предупре-
ждает о начале этой операции. Вслед за этим последовательно,
по одному поступают все 8 бит данных, начиная с младшего. По
окончании выдачи данных генерируются’ 3 бит стоп-сигнала,
которые подтверждают, что пересылка 1, байт (8 бит) инфор-
*) Данное печатающее устройство имеет печатную > головку с точечной
матрицей и в отличие от обычного буквенно-цифрового.печатающего устрой-
ства позволяет печатать символы в нескольких масштабах, а также выводить
ла печать графики и рисунки. — Прим, перев.
; КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
121
мации закончена. В данном примере скорость пересылки пред*
назначенных для печати.данных составляет ~110 бйт/с, при*
чем данные, поступающие с такой скоростью от микро-ЭВМ,
принимаются й временно запоминаются в буферной памяти пе-
чатающего устройства. ~ ‘
Примечание
INV — пустой код BS— возврат на один интервал
CMOD — печать буквенных •. символов LF— перевод строки
PMOD — печать графических . элементов CR—• возврат каретки
2 MUL — код увеличения в 2 раза SQ— код английского алфавита
4 MUL — код увеличения в 4 раза SI— код японской си- стемы* записи
8 MUL — код увеличения в 8
раз
Рис. 4.19г. Код Японского промышленного стандарта,-
Блок-схемы вывода данных на печать представлены на
рис. 4.22. Главная программа вывода данных изображена на
рис. 4.22, а. Третий блок обработки сверху в схеме программы
отображает ожидание пересылки и связан с периодическим по-
ступлением от печатающего устройства 1 бит информации, зна-
чение которого оповещает микро-ЭВМ о том, можно ли. пере-
сылать данные? Это действие необходимо, поскольку время
пересылки данных меньше, чем время, требуемое для воспроиз- .
ведения переданных символов. Поэтому, пока не разгрузится
122
ГЛАВА 4
буферная память печатающего устройства, микро-ЭВМ нахо-
дится в состоянии ожидания и следит за значением принимае-
мого сигнала разрешения. Если значение этого'сигнала равно 1,
MSB L3B
ф ф
йу bg bg b4 bj bg bf bg
OOOO11O1
г
D
При вводе данных
леиатающая головка
устанавливаете# в
исходное положение
Рис. 4.20. Возврат каретки печатающего устройства при вводе данных.
то пересылка данных запрещена; при противоположном зна-
чении — разрешена. По получении сигнала разрешения пред-
назначенные для пересылки данные (8 бит) вводятся вначале
в аккумулятор и лишь затем поступают, в печатающее устрой-
Рис. 4.21. Последовательность пересылки данных {00110111)2-
подпрограмма PRINT. По окончании. вывода одного символа
формируется адрес, по которому хранится код следующего под;/
лежащего выводу символа. Кроме того, после вывода каждого
символа производится проверка: все ли данные, подлежащие
печати, выведены? Каждый раз при отрицательном ответе мик-
ро-ЭВМ посылает сигнал запроса печатающему устррйству
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
12?
о разрешении пересылки и только по получении сигнала раз-
решения выводит следующие данные. Так, шаг за шагом осу-
ществляются пересылка данных в печатающее устройство и их
печать. Что же касается подпрограмм, используемых в главной
программе, то это либо программы, выделенные отдельно ввиду
многократного к ним обращения, либо программы сложной об-
работки данных. Их можно считать отдельными самостоятель-
ными программами. Рассмотрим эти подпрограммы, начиная
с подпрограммы PRINT (рис. 4.22,б).
Вначале производится загрузка'содержимого регистра В,
используемого в главной программе, в стек для хранения, в те-
чение периода выполнения подпрограммы PRINT. Данные, со-
держащиеся в аккумуляторе, помещаются на временное хра-
нение в регистр Е. После этих подготовительных операций
выдается нулевой стартовый бит. Для его передачи предусматри-
вается определенный временной интервал — время присутствия
значения 0 на линии вывода микро-ЭВМ. Задержка, определяе-
мая временем передачи 1 бит, реализуется при помощи спе-
циальной подпрограммы MATSU *)• Вслед за передачей стар-
тового бита данные, которые временно хранились в регистре Е,
загружаются опять в аккумулятор. В печатающее устройство
передается младший бит этих данных таким же образом, как
и стартовый бит. Затем производится сдвиг данных на один
' бит вправо, и’ вновь устанавливается режим ожидания времен-
ндго интервала, необходимого для передачи 1 бит. После пе-
редачи каждого бита осуществляется процерка: завершена ли
передача всех 8 бит? Если нет, то продолжается пересылка
данных, еще оставшихся в аккумуляторе. Если же передача
всех 8 бит окончена, то выдаются стоп-сигналы. Передача пй-
* следних производится в течение периода, кратного трем перио-
дам передачи одного бита. Подпрограмма WAIT обеспечивает
такой временной интервал передачи. По окончании подпрог-
раммы PRINT осуществляется извлечение из стека ( содержи-
мого регистра В и возврат в главную программу.
На рис. 4.22, в показана блок-схема подпрограммы ожида-
ния MATSU, формирующей временной интервал пересылки
1 бит. В соответствии с этой программой в регистр загружается
некоторое число и путем последовательного вычитания из этого
числа единицы до момента получения нулевого значения ре-
гистра регламентируется необходимый период времени. На
рис. 4.22, г представлена блок-схема подпрограммы. WAIT, ко-
торая обеспечивает формирование временнбго интервала, не-
обходимого для передачи трех стоп-сигналов. При выполнении
’) MATSU — в переводе с японского <ждать». — Прим, перев.
124
ГЛАВА 4
длины выводимого
массива данных
Вход в Г \
подпрограмму "t J
PRINT ....Г" »•
Фиксирование Загрузка регистра в
числа Витов, ------° _______
лредставлянмцих____:___J__________
7 букву > ч |
Siinucb данных А ]
Vpeaupmpt |
\ Вывод с^а^ювого ~|
I Выполнение подпрограммы
MATSU
Т
Прием сигнала
разрешения/запрета
пересыпки
Запись данных В А
Да
Запрещена ли
пересылка ?
____________Нет
| Ввод данных в А |
♦
Выполнение подпрограммы
PRINT
| Определение хзореса "I
______________________I
J Всели данные
выведены?
Нет
Да
. У ~
Вывод младшего бшт\
Сдвиг данны^влравод^
_________-Л______
Выполнение подпрограммы
MATSU
Нет
Всели 3 бит
выведены?
Да
Запись в А единицы
увод стоп ^сигнала)
Вывод стоп-сигнала
Выполнение подпрограммы,
WAIT
| 'Извлечение Г"
{содержимого рее 6
Q Возврат
/
В
а
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯМИКРО-ЭВМ*
125
этой программы для получения временного интервала продол-
длительностью 3 X 1/1Ю с. в. регистр заносится число (D8)je X
X (ОС) и и из него последовательно вычитается единица до тех
пор, пока уменьшаемое не станет равным* нулю. Для форми-
, рования при помощи подпрограммы MATSU временного интер-
вала для передачи. 1 бит в регистр помещается число (48) ie X
Х(0С)16.
По описанным здесь блок-схемам можно составить про-
грамму вывода данных на печать, один из .вариантов которой
приведён в табл. 4.3. Главная, довольно короткая программа
состоит из 17 шагов. Благодаря использованию в ней трех под-
программ она весьма проста для чтения и доступна для ана-
лиза. На рис. 4.23 показана структура этой программы. Из
главной программы ф выделяется подпрограмма ®, из кото-
рой в свою очередь выделяются подпрограммы © и Ф Подоб-
ное построение программ широко распространено, поэтому
пользователю следует научиться работать с ними. А. теперь
приступим к написанию программы, при этом рассмотрим*
только те команды, которые не встречались, в предыдущей за-
даче.
в ' е
Рис. 4.22. Блок-схемы программы вывода'данных на печать; а — главная про-
грамма, б — подпрограмма PRINT (вывод на печать данных длиной 8 бит),
в — подпрограмма MATSU (временная задержка для передачи 1 бит), г —
подпрограмма WAIT (временная задержка для передачи 3 бит).
Программа вывода данных на печать
Таблица 4.3
№ Мнемоническое Машинный
п/п Метка обозначение Адрес • код Комментарий
ф Главная программа
1 NOP. 8000 00 -
2 NOP 8001 00
3 NOP 8002 00
4 NOP 8003 00
. 5 NOP' 8004 00
6 MVI B, 18 8005 0618 Запись длины массива данных (18)ю в (В)
7 LXI H, 0081 8007 210081 Запись начального адреса данных в (Н — L)
8 СНСК IN OP 800A DBF9 Ввод от печатающего устройства сигнала разрешения пере-*
сылки
9 rar 800C IF Сдвиг (А) на 1 бит
10 JC CHCK ' 800D DA080 ,Переход на метку СНСК при запрете пересылки
11 MOV A, M 8010 7E Запись области памяти по адресу, указанному в (Н — L), в А
12 CALL PRINT 8011 CD2080 Вывод данных
13 - INX H 8014 23 (Н — L) + 1-> (Н — L)
14 DCR В 8015 05 (В)- 1->(В)
15 NOP 8016 00
16 JNZ CHCK 8017. C20A80 Переход к СНСК, если пересылка
данных не закончена
17 HLT • 801A 76 Останов
® Подпрограмма PRINT
18 PRINT PUSH В 8020 C5 Загрузка (В) в стек
19 MVI D, 08 8021 1608 Фиксирование числа битов в данных
20 MOV E, A 8023 5F (А)-*(Е)
21 XRA.A 8024 AF ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ для (А)
22 OUT FA 8025, D3FA Вывод стартового бита .
23 CALL MATSU 8027 CD5080 Временная задержка для пересылки 1 бит
24 ALFA MOV A, E 802A 7B (Е)-*(А) •
ГЛАВА 4
25 ANI 7F * 802B ' E67F
26 OUT FA 802D D3FA
27 MOV A, E 802F 7B
28 RAR 8030 IF
29 MOV .E, A 8031 5F
30 CALL MATSU 8032 CD5080
31 DCR D 8035 15
32. JNZ ALFA 8036 C22A80
33 MVI A, 01 8039 3E01
34 OUT FA 803B D.3FA
35 NOP 803D 0000
36 CALL WAIT 803F CD7080
37 POP В 8042, Cl
38 RET 8043 C9
® Подпрограмма MAT'S U
39 MATSU MVI B, 48 8050 0648
40 NEXT MVI С, ОС 8052 OEOC
41 KAESU DCR C 8054 . 0D
42 JNZ KAESU 8055 C25480
43 DCR В ’ 8058 05
44 JNZ NEXT 8059 C252&0
45 RET 805C C9
® Подпрограмма WAIT
46 WAIT MVI B,D8 8070 06D8 .
47 NEXT MVI C,0C 8072 0E0C
48 KAESU ' DCR C 8074 0D
49 JNZ KAESU 8075 C27480
50 DCR В 8078 05
51 ' JNZ NEXT 8079 C27280
52 x RET 807C C9 к
® Данные
53 1 DATA 8100 0D
54 1 8101 DD
Установка старшего бита равным О
Вывод младшего бита данных
(Е)->(А)
Сдвиг (А) на 1 бит вправо
(А)»(Е)
Временная задержка для пересылки 1 бит
(D) — 1-> (D)
Переход к ALFA, если не переданы все 8 бит
Бит cfron-сигнала -> (А)
Вывод бита стоп-сигнала
Временная задержка для пересылки 3 бит
Извлечение (В)
Возврат в главную "программу
(48)16->(В)' ‘
(0С)1б->(С)
(С)-1->(С)
Переход к KAESU, если (С) не равно О
(В)-1->(В)
Переход к NEXT, если (В) не равно О
Возврат *
(D8)i6-* (В)
(0C)Ie-> (С)
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
(С) -1 ->(С)
Переход к KAESU, если (С) не равно О
(В)-1->(В)
Переход к NEXT, если (В) ие равно О
Возврат
Возврат каретки .
» » •
№ п/п Метка Мнемоническое обозначение Адрес Машинный, код
55 8102 04
бб, •8103 0А
57 8104 < 04
.53 • 8105 0А
59 * 8106 • 0F
60, 8107 04 . ,
(И 8108 20
62 8109 04
63 . • 810А 20
64 810В 04
65 * •810С. 20
66 81QP 04
67 ' 81QE 20
68 810F , 04
69 8110 * 20
70 8111 04
71 ' 8112 20
72 • 8113 О4
. 73 с ' • ’ 8114 47
•74 -* 8115 04
Продолжение табл. 4.3
Комментарий
Четырехкратное увеличение .
Перевод строки
Четырехкратное увеличение
Перевод строки *
Печать букв английского алфавита
Четырехкратное увеличение
Интервал
> -
« «
»
>
>
Интервал •
Четырехкратное увеличение
G
ГЛАВА 4
Зак. 800
75 8116 ‘ 4F
7.6 8117 04
77 8118 4F
78 8119 04
79 811А, 44
80 811В 04
8J 811С 20
82 811D 04
83 ’ / • 811Е 4D
84 г 811F 04
85 8120 4F
86 8121 04
87 8122 52
88. 8123 04
89 8124 4Е
90 8125 04
91 8126' <49
92 • 8127 04
93 8128 4Е
94 8129; 04
95 812А 47
96 812 В . 0D
97 812С 0D
о
о
D
Интервал '
М
О •
R
- N
I
N
«ж
. G
Возврат ,каретки
» >
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
130
ГЛАВА 4
а. Команда NOP
Это команда, по которой не производится никаких действий.
Она удобна для исправлений и дополнений’ уже готовой про-
граммы, так как свободные места программы, зарезервирован-
ные этими командами, легко можно заполнить кодами других
нужных команд.
разрешений или запрещении
б. Команда IN
Эта команда имеет метку СНСК. По команде IN в аккуму-
лятор микро-ЭВМ вводится от печатающего устройства бит ин-
формации, свидетельствующий о
©ТРаВная
программа
MOV В,18
I
I
*
MOV А, М
CALL PRINT
in)h
♦
HLT
\CALLMATSi
©Подпрограмма
PRINT
Загрузка.
рее. В В стек
©Подпрограмма
MATSU
J^mvibm '
\CALLMATSu\\ RET
©Подпрограмма ' •
WAIT
♦
RET
mvib,db
| CALL WAIT
Извлечение содержимого
\рег. В из стека
RET
Рис. 4.23. Структура программы.
пересылки данных (рис. 4.24). В этой команде указывается
номер (0F) 1$'входного контакта ИС, служащего для ввода-вы-
вода. При этом информация от печатающего .устройства по-
ступает на входной контакт (так называемый парт) с номером
(OF)ie и пересылается в.младший разряд аккумулятора.
в. Команда RAR
По. этой команде содержимое аккумулятора вместе с битом
переноса сдвигается на 1 б'ит вправо (рис. 4.25, а) . При этом
результат сдвига отражается в виде определенных состояний
флажков, в частности флажка переноса и флажка Z. В случае
запрета пересылки nd команде IN OF в младший разряд акку-
мулятора поступает сигнал запрета 1, поэтому после выпол-
нения команды RAR, будучи сдвинут на 1 бит вправо, этот
сигнал фиксируется во флажке переноса,-т. е. значение .этого
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
131
флажка становится равным 1. Следовательно, при выполне-
нии следующей команды условного перехода JC СНСК при
значении флажка переносе, равном 1, происходит возврат по
Ввод данных с
печатающего устройства
— /,,]]* м
Рис. 4.24. Выполнение команды Щ XX.
ввод с печатающего
Рис. 4.25. Состояние аккумулятора перед выполнением команды RAR (а) и
после ее выполнения (б).
адресу с меткой СНСК, а при значении флажка, равном 0, вы-
полняется следующая за JC СНСК команда. Таким образом,
пока от-печатающего , устройства будет поступать сигнал за-
прета пересылки, будут многократно выполняться команды,
5*
132 ГЛАВЛ 4
• соответствующие восьмому, девятому и десятому шагам про*
граммы (рис. 4.26).
При отсутствии запрета на пересылку по команде MOV А, М
(рис. 4.27) в аккумулятор вводится содержимое области память.
Мнемоника
I
I
IN OF .
RAR
JC СНСК
MOV AtM
J
I
l
i '
♦
0 Переход
на метни
СНСК при
(^Выполнение Г
следующей L
команды при
0=0
Рис. 4.26; Выполнение команды JC СНСК.
по адресу 8100, в которой хранятся начальные данные выво-
димого на печать массива. После. выполнения этой команды
следует команда CALL PRINT, п8 которой вызывается под-
Рис. 4.27. Выполнение команды. MOV А, М.
программа вывода на печать PRINT. Возврат к части про-
граммы, начинающейся с СНСК, будет осуществляться и в
дальнейшем до тех пор, пока не закончится вывод на печать
всех данных массива. Рассмотрим теперь выполнение команд
подпрограмм. •
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
133
2. Подпрограмма PRINT
а. Команда PUSH В
При выполнении этой команды данные, находящиеся в ре-
гистре В, записываются в область памяти, специально выде-
ленную для временного хранения данных, — в. стековую об- .
Пересылка рее. В •
в память по адресу,
указанному в УС
Рис. 4.28. Выполнение команды PUSH В.
ласть (рис. 4.28). ’Поэтому в процессе обработки пб подпро-
грамме регистр В можно использовать для ввода и вывода
-данных,-
б. Команда MOV Е, А . *
В .соответствии с командой MOV Е, А информация, содер-
жащаяся в аккумуляторе, пересылается в регистр Е. При по-
мощи подобных ’ команд' осуществляется пересылка данных и
между регистрами. ,
в. Команда XRA X . t
По этой команде над каждым битом аккумулятора и соот-
ветствующим битом, регистра X производится логичёская опе-
рация ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, результат которой остается
в аккумуляторе' (рис: 4.29). Если в программе встречается
команда XRA А, то операция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ осуще-
ствляется над содержимым аккумулятора е самим собой. Ре-
зультатом ее выполнения в этом случае обязательно является б.
Команда XRA А используется для очистки (установки в нуль)
аккумулятора. В нашем примере в. качестве стартового бита ис-
пользуется сигнал «О», поэтому эта, команда осуществляет под-
готовку к выдаче стартового бита как нуля в младшем разряде
аккумулятора. . ' . •
134 ‘
ГЛАВА 4
г. Команда OUT FA
По указанной команде выводится младший бит аккумуля-
тора. (FA)ie указывает номер выходного контакта ИС ввода-
вывода (порта вывода), через который поступает сигнал.
Выполнения
1 J ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ
' и ' над каждым долгом А
л “ т " с самим собой
00 00 0000 ышии.
А
0 110 1
А
"I I1 " I I /7осл&
оооооооо *-выполнения
Рис. 4.29. Выполнение команды XRA А.
4 ------------------------- До
а г о- г о 1 о о г *-выполнения
Число { к > \
(7F)16 О 1 1 7 / 7 / \ И
0 0 1 0 1 0 0 1 ]
-—----------------- После
0 1 0 1.001 ^выполнения
Рис. 4.30. Выполнение команды ANI 7F.
д. Команда CALL MATSU
Данная команда осуществляет переход к подпрограмме
MATSU. В ходе ее выполнения формируется временная задерж-
ка длительностью 1/110 с, в течение которой происходит, пе- •
ресылка 1 бит. " •
. е. Команда MOV А, Е * . ' ч . .
Команда пересылки данных в аккумулятор, при выполнении
которой данные, ранее пересланные в регистр Е, помещаются
опять в аккумулятор. . ,
ж. Команда ANI 7F- - . -
Цо 'Этой команде осуществляется логическая операция И
над числом в аккумуляторе и*числом (7F)ie= (01111111)2; ре-‘
зультат остается в аккумуляторе’-(рис. 4.30). При этом бит в
RAK ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ 136
старшем разряде MSB аккумулятора становится равным 0, в
то время как значения остальных разрядов не изменяются.
з. Команда OUT FA •
В соответствии с данной командой через порт вывода (FA)i6
в печатающее устройство поступает бит данных, содержащийся
в младшем разряде аккумулятора. Затем для повторного вве-
дения данных в аккумулятор опять выполняется команда
MOV А, Е.
. и. Команда RAR
Сдвиг данных в аккумуляторе на 1 бит вправо. При этом
поскольку младший бит этих данных уже выведен, ого место
занимает следующий бит. .• •
к. Команда MOV Е, А
По этой команде результат сдвига вправо, полученный при
выполнении предыдущей команды, заносится в регистр Е. Та-
ким образом подготавливается к выводу на печать бит сле-
дующего разряда. '
л. Команда CALL MATSU
Благодаря этой команде формируется временная задержка,
равная' 1/110 с, необходимая для вывода младшего бита дан-
ных.
м. Команда DCR О
Уменьшение числа, содержащегося в регистре D, на 1. В на-
шем примере в этот регистр было введено число 8, поэтому
после выполнения' команды в нем останется число 7, чт.о ука-
зывает на необходимость вывода еще 7 бит.
н. Команда JNZ ALFA
Если содержимое регистра D не равно нулю, т. е. еще не
выведены все 8 бит данных, то происходит возврат по адресу
ALFA и вновь выполняется последовательность команд, .начи-
ная с 24:й команды. Если же число в регистре D равно нулю,
то благодаря последующему выполнению команды MVI A, Q1
в аккумулятор вводится 1 и. тем самым осуществляется под-
готовка'. к выводу „битов стоп-сигнала. Затем при помощи коман-
ды OUT FA производится их вывод на печать.
о. Команда CALL WAIT
Переход микро-ЭВМ к выполнению подпрограммы реали-
зации временной задержки 3/110 с, т. е. промежутка времени,
необходимого для передачи трех битов стоп-сигнала. По завер-
136
ГЛАВА 4
шении подпрограммы при помощи команды POP В
мое регистра В,которое в самом начале выполнения
граммы было загружено в стек, возвращается опят-ь в pt
~~ Диюг
I
дг| (ed№ I (/4)fg I
| (83),s | W№ |
un
j Начальный адрес
подпрограммы
•дг| (во)ю | <а%,|
0% I (CH I
ЦП
\\Память
Уменьшение
адреса на 2
а
Занесение в стек
_________содержимого СК
~! 1
| ।
! !
j &M7J ‘ |
I---------------J
Память
Загрузка адреса для
выполнения команды
главное программы Стек
В , . ~
Рис. 4.31. Выполнение команд CALL и RET. Состояние ЦП и стека до выпил-
* нения команды CALL (а), после ее выполнения (б) и после выполнения
команды RET (в).
п. Команда RET- ч
Передача управления главной программе по окончан-
полнения команд подпрограммы. Данная команда прот.»____
ложна команде CALL. Действия, соответствующие ее вы-
нию, иллюстрирует рис. 4.31. По'команде CALL содери
счетчика команд центрального процессора заносится в стег --
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
137
область памяти. При этом содержимое указателя стека умень-
шается на 2. В данной микро-ЭВМ. область стека формируется,
начиная с больших адресов, поэтому для 'указания следующего
адреса стека содержимое указателя должно уменьшаться. После
операций со стеком в счетчик команд заносится начальный ад-
рес подпрограммы и начинается ее выполнение. Таким обра-
зом, по команде CALL временно прерывается выполнение глав-
ной программы и выполняется подпрограмма.
По команде RET по завершении выполнения подпрограммы
происходит возврат в главную программу, который заключается
* в том, что в счетчик команд ЦП помещается адрес, который
. по команде CALL был переслан для хранения. При этом зна-
чение указателя стека увеличивается на 2. В результате вос-
станавливается состояние процессора и стека, которое имело
место непосредственно перед выполнением команды CALL, и
продолжается работа главной программы.
Аналогичным образом осуществляются переход к подпро-
граммам MATSU и WAIT й выход из них.
Данные для вывода нд печать текста GOOD MORNING за-
писаны в памяти по адресам, начиная с 8100 (см. табл,. 4.3).
Хотя эти данные сопровождаются Комментариями, все же пояс-
ним их. Первой иде'т. команда возврата каретки. Она повто-
ряется дважды. Слово (04) ig является командой, в соответствии
с которой масштаб следующих за. ней данных увеличивается
в четыре раза.. Например, поскольку за первой командой (04) ig
следует команда (0А) ig перевода строки, строка переводится
четыре раза для размещения буквы четырехкратного размера.
Команда (0F) и обеспечивает вывод" на печать именно букв
английского алфавита.‘Каждой парой слов (04)te — (20)16 за-
дается пропуск одного Интервала для четырех .строк. Таким
образом, осуществляется управлёние положением й размером
букв при их выводе, на печать. В результате действия описан-
ных команд буквы, печатаются с .четырехкратным увеличением
. и на выходе печатающего’ устройства появляется нужный текст.
4.4. подключение КАССЕТНОГО магнитофона
И ТЕЛЕВИЗИОННОГО ПРЙеМНИКА
Области применения микро-ЭВМ можно значительно рас-
ширить, присоединяя к ней различные периферийные устрой-
ства, например кассетный - магнитофон или телевизионный
приемник. При использовании кассетного магнитофона в каче-
стве внешней памяти микро-ЭВМ данные от микро-ЭВМ через
порт вывода подаются на схему интерфейса. В этой схеме сиг-
налы внутреннего генератора модулируются сигналами 0 и 1
данных и затем записываются на ленту магнитофона. При счи-
о
Команды на языке ассемблера
Функция команд Мнемоническое обозначение Машинный код Символьное представление —- ’ *
Пересылка данных, связан- ная с аккумулятором LDA В3В2 LDAX В STA В3В2 STAX В > ЗА ОА 32 02 ббласть памяти по адресу (В2В2)-*(А) (B-C)->(Ah (А)^.(В2В») (А)-> (В— С)
Пересылка данных между регистрами и т.п. л к MOV А, В MOV М, В MVI А, В2 INR В . INX В DCR В DCX В 78 70 ЗЕ 04 03 05 ОВ Per. (В)->(А) (В)-*(Н —L) < В2 > -> (А) (В)+1'->(В) (В - С) + 1 -> (В - С) (В)^1->(В) (В — С) — 1-> (В — С)
Циклический сдвиг, сдвиг RAR RAL. 1F 17 (Am) -> (Ат_,). (Ав) -> С, С ->(А7) (Am),-> (А„+1), С -> Ао, (Ат) -> С
Арифметические операции ADD В ADI В2 ADC В SUB в. SBI В2 SBB В 80 G6 88 90 DE 98 (А) + (В)->(А) (А) + <В2>-> (А) (А).+(В) + С-> (А) ' (А)-(В)->(А) (А) - <В2> -> (А) (А)-(В)-С-НА) .
Логические операции ANA В XRA В АО Л8 (А) И (В)->(А) • ' (А) ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (В) -> (А)
ГЛАВА 4
- ORA В ANI В2 XRI В2 ORI В* BO E6 EE F6 (А) ИЛИ (В) -> (A) (А*) И <B2>->(A) (А) ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ <Ba> -> (A) (А) ИЛИ <B2>->(A)
Команды перехода CALL. В3В2 CD <В2Вз>:-> (CK)
RET C9 Возврат в главную, программу
JMP ВэВ2 C3 <В2Вз>->(СК)
JC В3В2 DA Если С = 1, то <ВгВз>-> (СК)
JNZ B3B2 C2 Если Z = 0, то <ВгВз> (СК)
Работа со стеком PUSH в C5 (В) -> (УС - 1). (С) -> (УС - 2)
в POP в Cl (УС)-> (В), (УС + 1)-► (В)
Ввод-вывод, прерывание OUT Ba D3 Вывод (А) через порт ввода-вывода <Вг>
IN B2 DB Ввод данных через порт ввода-вывода <Вг>
Коррекция * DAA 27 Преобразование двоичного числа (А) в десятичное
Прекращение работы HLT 76 Останов
NOP 00 Не производится никаких операций ! >
Примечания. (В)—обозначение содержимого регистра В;
<Вг>—обозначение числового значения Вг*.
Вг—числовое значение двух разрядов шестнадцатеричного числа» например (13)ie или (40)ie;
(СК)—обозначение содержимого счетчика команд;
С—обозначение флажка переноса;
Z—обозначение флажка нуля;
(УС)—обозначение адреса в указателе стека; * •
(^) —значение m-го бита аккумулятора;
Операнды, на машинном языке не записаны.
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО-ЭВМ
140
ГЛАВА 4
тывании информации, находящейся на ленте, звуковые сигналь!
дем одул ируются демодулятором этой же схемы интерфейса и
через порт ввода подаются в микро-ЭВМ. Таким образом, со-
ставленные и отработанные программы можно записывать, хра-
нить и при необходимости считывать при помощи магнитофона.
Интерфейс
. 5
Рис. 4.32. Интерфейс для-сопряжения микро-ЭВМ с кассетным магнитофоном.
а — схема вывода данных, б — схема ввода данных.. '
Один из возможных вариантов схёмы интерфейса показан на
рис. 4.32. На верхнем рисунке изображена схема, обеспечиваю-
щая вывод данных из микро^ЭВМ- и их запись на магнитофон-
лую ленту. Колебания частотой несколько килогерц, возбуж-
даемые генератором интерфейса, модулируются сигналами 0
и 1, поступающими с микро-ЭВМ, и записываются на ленту.
При этом необходимо учесть, что требования к уровню записи
для различных типов магнитофонов отличаются и- что завись
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МИКРО ЭВМ 141
——— —। ——«
/ ' •
невозможна, если подаваемое на магнитофон напряжение или
слишком велико, или слишком, мало.
При считывании данных с магнитофонной ленты в микро-
ЭВМ для регулировки уровня сигнала можно воспользоваться
регулятором громкости. Однако при настройке этим регулято-
ром не всегда удается, особенно сразу, установить необходимый
уровень выходного сигнала. Поэтому, как показано на
рис. 4.32, б, используют микровольтный выход магнитофона
с предварительного .усилителя, сигнал которого усиливается до
необходимой величины в схеме интерфейса, затем демодули-
руется и подается в микро-ЭВМ. Схему интерфейса конструк-
тивно можно выполнить на отдельной печатной плате, хотя
предпочтительнее разместить ее на плате микро-ЭВМ.
Примером расширения возможностей -микро-ЭВМ (без зна-
чительных затрат) является^ также присоединение к ней обыч-
ного телевизионного приемника. Это удобно при проведении
игр при помощи микро-ЭВМ или Использовании ее для целей
обучения. Для- согласования микро-ЭВМ и телевизионного
приемника, как' и в предыдущем случае, необходима соответ-
ствующая схема интерфейса. Подобную схему можно собрать
самостоятельно. Удобно и даже интересно, когда вывод* дан-
ных из микро-ЭВМ осуществляется на телевизионный экран;
кроме того, при этом увеличиваются возможности микро-ЭВМ.
При подключении' к микро-ЭВМ динамика можно воспро- .
изводить электронную, музыку. В этом случае нотные знаки
путем цифрового кодирования превращаются в двоичные дан-
ные, при подаче которых на динамик синтезируется звук, т. ё.
воспроизводится запрограммированная мелодия.
Мы рассмотрели лишь некоторые примеры расширения воз-
можностей использования микро-ЭВМ путем присоединения
к ней электронных устройств, которые у нас «всегда под ру-
кой». Разумеется, этими примерами возможности микро-ЭВМ'
не исчерпываются, сфера применения ЭВМ этого класса будет
быстро расширяться. * '
Глава б
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ РАСШИРЕНИЕ МИКРО-ЭВМ
5.1. ВВЕДЕНИЕ .
Со временем может оказаться, что микро-ЭВМ имеет не-
достаточный, объем памятичили что она. не в состоянии работать
со множеством тех или иных устройств ввода-вывода. Выход
из подобных ситуаций следует искать в увеличении объема па-
мяти микро-ЭВМ и расширении ее возможностей. Оба пути
позволяют снять ограничения, свойственй&е простым началь-
- ным структурам микро-ЭВМ.
При расширении системы в процессе проектирования необ-
ходимо учесть следующие моменты.
Использование различных напряжений питания 1
и необходимая • ,
нагрузочная способность по току
источников питания
Когда при расширении добавляются однотипные ИС, то при
наличии источника питания достаточной мощности проблем
с обеспечением электрического питания дополнительных ИС не
возникает. Однако при расширении системы с использованием
-128 -128
ТВехпотосный
регулятор
,________ [ 08
' (Земля)
Рис. 5.1. Преобразование напряжения при помощи трехполюсного регулятора.
ИС других типов может появиться необходимость в напряже-
ниях питания, которые отличаются от прежних. Один из воз-
можных способов создания дополнительного источника пита-
ния иллюстрирует рис. 5..1. Здесь для получения дополнитель-.
ного напряжения*питания —9 В используются уже имеющийся
источник питания —12 В, обладающий некоторым запасом на-
грузочной способности по току, и так называемый'трехполюс-
ФУНКЦИрНАЛЬНОЕ РАСШИРЕНИЕ МИКРО-ЭВДО , . 143
ный регулятор. В этом случае реализация дополнительного
источника питания довольно проста.
Может случиться, что при увеличении йисла ИС нагрузоч-
ная способность по току источника питания окажется недоста-
точной. Однако в такой ситуации, даже имея • в наличии не-
сколько источников питания с одинаковым выходным напря-
жением, не следует прибегать к их параллельному соединению
с целью увеличения нагрузочной способности, так как источ-
ники пцтания редко допускают такое соединение. Обычно надо
заменить источник питания на такой, который обеспечийал бы
.необходимую нагрузочную способность по току. \
Далее, поскольку в процессе работы микро-ЭВМ оперируют
дискретными сигналами, соответствующими 1 и 0, в моменты
изменения значений цифровых сигналов от 1 к 0 или от 0 к 1
возникают шумы. Для их подавления в блоках микро-ЭВМ
используются конденсаторы. Поэтому в дополнительных источ-
никах питания 'и блоках, связанных с расширениём, тоже по- .
надобятся фильтрующие конденсаторы. Для этой цели , часто
используют керамические конденсаторы емкостью" порядка
0,01 мкФ.
Форма сигналов
В процессе работы -микро-ЭВМ в основном используются
электрические сигналы, которые соответствуют цифрам 0 и 1
Рис. 5.2. Форма импульсов: а — идеальная, б — имеющаяся в действительно-
сти. , "
и в идеальном случае представляют собой прямоугольные им-
пульсы со значениями напряжений соответственно 0 и 5 В. Од-
нако на практике вследствие влияния паразитных емкостей и
некоторых характеристик полупроводниковых приборбв форма
этих импульсов искажается (рис. 5.2). .
Поэтому для всех цифровых ИС установлены максималь-
ное входное напряжение, воспринимаемое как входной сигнал 0,
и минимальное входное "Напряжение, которое воспринимается
как входной сигнал 1.. При всех промежуточных значениях на-
144
ГЛАВА 5
пряжения, подаваемого на контакты ИС, нет гарантий того,
что ИС реагирует на. это входное напряжение как на входной
сигнал 0 или 1. Таким образом, для обеспечения правильной
работы микро-ЭВМ необходимо, чтобы значения напряжений
импульсных сигналов находились в , пределах установленных
областей.
. Выходная мощность сигналов и нагрузочная
Способность ИС
Выходные сигналы ИС выражаются в виде определенны:,
значений электрического напряжения или тока, соответствую-
щих 1 и 0, поэтому к выходным контактам ИС нельзя подсо-
единять произвольную нагрузку, например любое число дру-
гих ЙС. Максимально допустимое, число подключаемых к ИС
Выходная
Урн г Уш
Iqh Ьн
Входная
'клемма
Рис. 5.3. Вывод сигнала, соответствующего 1.
нагрузок зависит от типа этой ИС и ее выходных характер!!
стик, а также от типа и вхрдных' характеристик ИС, являю
щихся в данном случае нагрузками. При расширении системы
необходимо согласовать число подключаемых нагрузок и на-
грузочную способность ИС. Например, при помощи паспорт-
ных данных ИС, содержащих ’технические характеристики,
проверяется, насколько используемые ИС согласуются по на-
грузке для выходного сигнала, имеющего значения как 1, так
и 0.
Кратко поясним некоторые термины и обозначения, употреб-
ляемые в таблицах технических характеристик ИС. Обычно за
положительное направление тока принимают направление
тока, втекающего в ИС.
1) Выходное напряжение Uoh и выходной ток 1он, соответ-
ствующие состоянию 1 на выходе. Uoh — это минимальное вы-
ходное напряжение, при котором выходной ток 1он идентифи-
цируется еще как выходной единичный сигнал (рис. 5.3).
2) Входное напряжение Uih и вх.одной ток . //я, соответ-
ствующие состоянию 1 на входе. Uih — это минимальное на-
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ РАСШИРЕНИЕ МИКРО-ЭВМ • 145
пряжение, воспринимаемое еще как входной единичный Сигнал,
а Ьн — это минимальный ток, соответствующий входному еди-
ничному сигналу (рис. 5.3).
3) Выходное напряжение Uol и выходной ток Iol, соответ-
ствующие состоянию 0 на выходе. 'Uol — это максимальное на-
пряжение, при котором выходной ток Iol идентифицируется
еще как выходной сигнал 0 (рис. 5.4).
Рис. 5.4. Вывод сигнала, соответствующего 0.
4) Входное напряжение Un и входной ток IIL, соответ-
ствующие состоянию О на входе. Un — это максимальное на-
пряжение, воспринимаемое ИС еще как нулевой входной сиг-
нал, a In— это максимальный ток, соответствующий входному
сигналу (рис. 5.4). -
' Исходя из вышесказанного, можно сформулировать необ-
ходимые условия, для : согласования мощности выходного сиг-
.нала и числа нагрузок. Эти условия следующие:
Uoh максимального значения Um нагрузки;
1он суммы 1щ нагрузок;
Uol минимального значения Uil нагрузки;
Iol суммы In нагрузок.
Монтаж и соединения
При небольших расширениях дополнительный монтаж обыч-
но можно выполнить на имеющейся печатной плате. Однако
при значительных расширениях системы не исключено, что'
понадобится дополнительная плата, которую следует соответ-
ствующим образом соединить с платой микро-ЭВМ. Для удоб-
ства такого соединения рекомендуется использовать при мон-’
таже разъемы с необходимым числом сигнальных контактов.
Монтаж осуществляется как можно более короткими прово-
дами. Что касается соединительных проводов, .то для умень-
шения шумовых помех рекомендуется применять так называв- -
>/26 Зак. 800
ГЛАВА 5
146
мую скрученную пару: (рис. 5.5), используя для этого два про-
вода с виниловой изоляцией, один из которых заземляется.
Рис. 5.5. Соединение плат с использованием скрученной пары.
Линии для адресации пацяти или задания
устройств ввода-вывода
Поскольку между способом указания адресов памяти и но*
меров устройств ввода-вывода нет принципиальной разницы,
ограничимся рассмотрением системы адресации памяти. В со-
ответствии с предположением, принятым в данной книге, для
Неиспользуемая
часть
Используемая
часть
\oooi\ooiooonoloo\
I
\ООООООЮООНОЮ(\
' Действительные
адреса
I I
\1Ю1\оот(пю1оо\ у
\шо\роюошююо\
\нн 'мшюопбйю\
Указания в
программе
Рис. 5.6. Указание адреса при наличии неиспользованной части адресного
кода.
адресных сигналов используются 16 линий. Если в монтажной
схеме печатной платы представлены все 16 линий и имеются
адреса, не используемые для обращения к памяти микро-ЭВМ,
то организовать дополнительную память несложно. Например,
если вместо 16 линий для выборки адреса используются только
12 линий младших разрядов, а 4 линии старших разрядов сво-
-бодны, то обычно для организации дополнительной памяти
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ РАСШИРЕНИЕ МИКРО-ЭВМ 147
применяется способ адресации, в соответствии -с которым при
обращении, (для записи или считывания) к запоминающему уст-
ройству указывается код одного из 24 = 16 устройств (рис. 5.6).
Однако если при расширении памяти рассчитывать только на
полное использование уже имеющихся линий, то расширение
может оказаться недостаточно эффективным.
Вообще говоря, наращивание памяти за счет более полного-
использования существующих' адресных линий микро-ЭВМ
удобно ввиду относительной простоты, но, к сожалению, обес-
печивает лишь небольшое расширение объема. При дальней-
шем расширении памяти необходимо используемые устройства
памяти ..(ПЗУ и ОЗУ) заменить и спроектировать новую рас-
ширенную схему, в том числе и новую схему выборки адреса.
Схемы с тремя устойчивыми состояниями •
В схеме микро-ЭВМ сигнальные линии данных непосред-
ственно соединены как с контактами для вывода данных из
устройства памяти, так и с контактами устройств ввода-вы-
вода. Такое соединение называется
монтажным ИЛИ. Для его обеспе-
чения используются специальные
ИС, имеющие три устойчивых со-
стояния, одно из которых представ-
ляет собой состояние высокого им-
педанса (сопротивления) на выходе
этих ИС. Это состояние возникает
при подаче на ИС специального
сигнала. Причем когда выход ИС
находится в состоянии высокого
импеданса, его влиянием на при-
соединенные к нему линйи можно
полностью пренебречь (рис. 5.7);
Таким образом, если только отсут-
ствует необходимость в мульти-
плексном использовании общих
сигнальных линий для одновремен-
ного приема и передачи различных
сигналов, применение ИС с тремя
устойчивыми состояниями упрощает подсоединение устройств к ,
линиям. Что касается ИС, не связанных с приемом и передачей
сигналов, то для получения высокого импеданса обычно необ-
ходимо учитывать как схему соединения с линией, так и вре-
менные соотношения сигналов. . . i
SB
ОВ
5В
ОВ
5В
ОВ
а
S
Выхов
Выход
О
в
Выход"
Рис. 5.7. Схема с тремя устой-
чивыми
стояние
Стояние
стояние
выходе.
состояниями, а — со-
при выводе 1, б —со-,
при выводе 0, в —со-
высокого импеданса на
Способ соединения с линиями посредством схем с тремя
устойчивыми состояниями часто используется в ЭВМ, где со-
вокупность общих сигнальных линий называется шиной.
*726* ж
148
ГЛАВА 5
7
5.2. ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
Цифровые сигналы ЭВМ обозначают при помощи двух
цифр: 0 и 1, а соответствующие логические схемы изображают
символами. Рассмотрим наиболее часто используемые логиче-
ские схемы.
Усилитель (буфер, формирователь)- ,
Условное обозначение усилителя приведено на рис. 5.8. На
выходе схемы сигнал имеет такую же форму, как и на входе.
Усилитёли используются в основном для коррекции формы и
Вход О t
Вход . О 1
Выход 0 1 '
б
Рис. 5.8. Условное обозначе-
ние (а) и сигналы на входе
и выходе (б) усилителя.
Выход / .| . о
Рис. 5.9. Условное обозначе-
ние (а) й сигналы на входе
и выходе (б) инвертора.
амплитуды -импульсов, соответствующих цифровым сигналам.
К усилителям относится также инвертор; его условное обо-
значение приведено на рис. 5.9. Входной и выходной сигналы
инвертора являются взаимно обратными. Маленький кружок,
изображенный со стороны входа или выхода инвертора, указы-
вает, где происходит инверсия сигнала (формирование обрат-
ного кода) — на входе или на выходе схемы. Этот кружок ис-
пользуют в обозначениях и других логических схем. Например,
кружок на выходе любой ИС означает, что значение выходного
логического сигнала ИС меняется на обратное. В мнемониче-
ских выражениях (английских словах или аббревиатурах) на
инвертирование их значений указывает черта над ними.
Например, WRITE при наличии кружка срответствует вы-
ражению WRITE.
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ РАСШИРЕНИЕ МИКРО-ЭВМ 149
Логические схемы И и ИЛИ
Условные обозначения логических схем И и ИЛИ приве-
дены соответственно на рис. 5.10 и 5.11. На выходе схемы И 1
б
Рис. 5.10. Условное обозначе-
ние (а) и сигналы на входах и
выходе (б) схемы И.
б •
Рис. 5.11. Условное обозначе-
ние (а) и сигналы на входах и
выходе (б) схемы ИЛИ.
появляется только тогда, когда на все ее входы поступает 1.
На выходе схемы ИЛИ получается 0 только при наличии 0 на
всех ее входах. Указанные принципы справедливы для схем И
и ИЛИ при любом числе входов.
Выход1 | о
б
Рис. 5.12. Условное обозначение
(а) и сигналы на входах и выхо-
де (б) схемы И-НЕ.
выход / [____________б__________
б
Рис. 5.13. Условное обозначение
(а) и сигналы на входах и выходе
Дб) схемы ИЛИ-НЕ.
Если условное обозначение схемы И или схемы ИЛИ до-
полняется на выходе кружком, указывающим на инвертирова-
ние сигнала, то эти схемы называют соответственно схемой
150
ГЛАВА S
H-HE(NAND) и ИЛИ-HE (NOR). Условное обозначение этих
схем и сигналы1 на входах и выходе показаны на рис. 5.12 и
5.13.
Схема ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ
Условное, обозначение схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ при-
ведено на рис. 5.14. ' '
вхоог
/ I | /
вхоог о / \о /
Рис. 5.14. Условное обозна-
чение (а) и сигналы на вхо-
дах и выходе схемы ИС-
КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.
На выходе этой схемы формируется 0 только тогда, когда
сигналы на обоих входах имеют одинаковое значение, и 1,
когда эти значения различны.
Триггеры
Триггеры — это схемы, позволяющие сохранять 1 бит (1
* или 0) информации. В зависимости от особенностей их работы
существуют различные типы триггеров:. RS, /К и др.
Условное обозначение триггера представляет сабой прямо-
угольник с линиями входов и выходов, число которых зависит
от типа триггера.
5.3. РАСШИРЕНИЕ ПАМЯТИ
Устройства памяти микро-ЭВМ делятся на два типа: ПЗУ,
допускающие только считывание, и ОЗУ, ^используемые как
для записи, так и считывания данных. В ПЗУ невозможно про-
извести запись, но при выключении источника питания содер-
жимое этого устройства остается неизменным. Поэтому данный
тип памяти удобно использовать для хранения стандартных
программ и фиксированных данных. Надо сказать, что.среди
различных ПЗУ имеются и такие, которые при необходимости
позволяют производить ' запись информации непосредственно
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ РАСШИРЕНИЕ МИКРО-ЭВМ 151
пользователю. Это так называемые программируемые ПЗУ
(ППЗУ). Однако для такой записи требуются специальные
схемы и устройства. По. этим причинам способ расширения па-
мяти путем добавления ПЗУ имеет ограниченное применение
и иногда используется в малогабаритных машинах. Поэтому
при рассмотрении способов расширения памяти главное вни-
мание уделим ОЗУ.
Рис. 5.15. Линии ЦП, связанные с памятью.
Оперативные запоминающие устройства бывают динамиче-
ского и статического типов. Преимуществом первых считают
сравнительно малые размеры при высокой степени интеграции
и соответственно при большом объеме памяти, однако для них
требуется специальная схема, осуществляющая Действия по
сохранению записанной информации, называемые регенерацией
данных. Поэтому, когда . нет необходимости в слишком . боль-
шом объеме памяти, обычно предпочитают ОЗУ статического
типа.
При увеличении объема памяти надо иметь в виду, что па-
мять связана сигнальными линиями с центральным процессо-
ром. Сигнальные линии предназначены для передачи адресных
сигналов, сигналов данных и сигналов управления записью
(WRITE) и считыванием (READ) (рис. 5.15). Некоторые из
этих линий связывают память непосредственно с ЦП, другие
соединяют .запоминающие устройства с ЦП через, блок управ-
ления. Линии младших разрядов адреса используются для за-
152
ГЛАВА'б
Дания адреса в пределах некоторого ОЗУ, а линии старших раз-
рядов обычно служат для указания номера запоминающего
устройства. При этом адресные сигналы старших разрядов по-
ступают на двоичный дешифратор, называемый селектором
памяти, при помощи которого-и осуществляется выбор опреде-
Входг
ВходЗ
' Выходы
1 ‘
• Б
Рис. 5.16. Входные и выходные сигналы (а) и временная диаграмма (б) де-
шифратора.
ленного запоминающего устройства (рис. 5.16). Для дешифра-
тора необходима ИС с высоким быстродействием (малым, вре-
менем задержки). На рис. 5.17 показана система адресации
памяти. Здесь используются адреса от (0000)« до (07FF) i6,
следовательно, максимально возможный объем адресуемой па-
мяти -равен 2048 байт.
При проектировании системы адресации, обеспечивающей
возможность расширения памяти, необходимо предусмотреть,
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ РАСШИРЕНИЕ МИКРО-ЭВМ
153
чтобы каждому ОЗУ был отведен -только один адрес. Возмож-
но, данный вопрос не зцрлужиВаЗ! бы большого внимания, если
бы лишние адреса не использовались ни в каких программах.
При выборе ИС для ОЗУ необходимо учитывать их быстро-
действие или временной параметр, называемый временем об-
Рис. 5.17. Система адресации памяти.
ращения. В процессе работы с памятью, т. е. при указании ЦП
адреса ОЗУ, осуществлении записи или считывания, исполь-
зуются тактовые импульсы, которые служат для синхрониза-
ции работы всей микро-ЭВМ’. Время записи в ОЗУ определяет-
ся временными интервалами, необходимыми для передачи из
ЦП адреса ОЗУ (вывода на адресные линии сигналов, соот-
ветствующих адресу), поступления на линии данных сигналов
данных (1. байт), предназначенных для записи в память, и за-
несения этих данных в ОЗУ (рис. 5.18). При считывании с пер-
вым тактовым импульсом также указывается адрес ОЗУ, затем
данные, хранящиеся но этому адресу, выводятся из памяти на
-линии данных и далее записываются в регистры ЦП (рис. 5Л9).
7 Зак. 800
154
ГЛАВА 5
Время, необходимое для выполнения всех перечисленных опе-
раций как в процессе записи, так и чтения, и есть время обра-
щения к памяти.-
Тдктовые
импульсы
Адресные
сигналы из ЦП
Сигналы
данных из ЦП
Сигнал управления
записью
Запись В
память
Рис, 5.18. Временная диаграмма записи данных в память. .
Нельзя сказать, что на практике определение этого пара-•
метра не вызывает затруднений.* Однако порядок величины
можно прикинуть, исходя из технических характеристик ОЗУ
и длительности импульсов синхронизации ЦП.
Тактовые
импульсы
Адресные
сигналы из ЦП
Сигнал
управления
чтением
. Чтение
памяти
Сигналы
данных из
памяти
Вывод данных
в ЦП
Рис. 5.19- Временная диаграмма чтения даиых из памяти.
При использовании ОЗУ, отличающегося по времени обра-
щения от уже имеющегося в микро-ЭВМ, возникает необходи-
мость в согласовании работы этого ОЗУ с ЦП. Однако для
разных микро-ЭВМ способ подобного согласования различен;
поскольку нельзя указать общий метод согласования, этот во-
.прос здесь рассматриваться не будет.
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ РАСШИРЕНИЕ МИКРО-ЭВМ 155
5.4. РАСШИРЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПО ВВОДУ-ВЫВОДУ
Разнообразие видов ИС, предназначенных для- ввода-вы-
вода, определяется их назначением и способом, применения.
Эти ИС можно разделить на схемы для параллельного и по-
следовательного ввода-вывода. Ввод или вывод, например
1 байт, при параллельном способе производится одновременно
Рис. 5.20. Способы параллельного (а) н последовательного (б) вывода дан-
ных длиной 1 байт.
для всех разрядов, в течение одного временнбго интервала, в то
время как при последовательном’, способе для этого требуется
не менее восьми таких интервалов, т. е. высокое быстродействие
не обеспечивается (рис. 5.20). Хотя при последовательном спо-
собе время обработки увеличивается, можно обойтись неболь-
шим числом линий; кроме того, этот метод удобен при работу
с устройствами ввода-вывода с низким быстродействием, на*
пример телетайпом.
Управление устройствами ввода-вывода в микро-ЭВМ боль-
шей частью осуществляется путем указания этих устройств в
процессе выполнения программы. Для задания устройств вво-
да-вывода им отводятся определенные номера (коды). Воз-
можны два вида организации* таких номеров: использование
части адресов памяти микро-ЭВМ или независимая адресация
устройств ввода-вывода. В первом случае операции ввода-вы-
7* ' ’
166
ГЛАВА S
вода осуществляются посредством линий записи и считывания
в соответствии с адресами, отведенными в памяти микро-ЭВМ.
При этом наряду с адресами памяти необходимо предусмотреть
и адреса, используемые для устройств ввода-вывода. В этом
случае не требуется ни специальных сигналов управления, ни
особых команд-ввода-вывода. Во втором случае номера уста-
навливаются безотносительно к памяти, но при этом необхо-
димы команды ввода-вывода и линий для сигналов управления.
При использовании для ввода-вывода ИС, специализирован-
ных только для ввода или только для вывода, особых трудно-
стей не возникает, однако если устройство совмещает функции
ввода и вывода, то в процессе выполнения программы надо
быть достаточно внимательным, чтобы не перепутать режим
работы.
Расширение возможностей по вводу-выводу при помощи
ИС во многом схоже с расширением памяти, следовательно,
здесь следует руководствоваться теми же правилами.
Ниже рассмотрим устройства ввода и вывода данных.
5.4.1. УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ДАННЫХ
Светодиоды
Светодиоды — это один из видов диодов. Существуют раз-
личные типы светодиодов, но все они излучают световые волны
при прохождении в прямом направлении электрического тока
порядка 10 мА. При подключении светодиода^к ИС необходимо,
чтобы стандартный выходной ток ИС, соответствующий выход-
ному логическому 0, несколько превышал ток свечения свето-
диода. Светодиод обычно подключают к выводу схемы со сво-
бодным коллектором (рис. 5.21). При таком включении свето-
диод излучает световые волны при появлении на выходе ИС
сигнала, соответствующего логическому 0. Ud — напряжение
питания светодиода, значение которого зависит от характери-
стик используемой для вывода ИС. Удобно, когда напряжение
питания светодиода рав.но 5 В — напряжению питания ИС. Ре-
зистор, включенный последовательно с диодом, служит -для
ограничения тока светодиода. Значение сопротивления этого
резистора определяется по формуле
UD — (Падение напряжения на светодиоде) —
•_______________— (Выходное напряжение ИС при входном сигнале 0)
Номинальный ток свечения светодиода
Например, при Ud = 5 В, номинальном значении тока све-
чения светодиода, равном 10 мА, падении напряжения на. свет
тодиоде Г В и выходном напряжении ИС в состоянии 0, равном
0 В, R равно 400 Ом. .............. .................
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ РАСШИРЕНИЕ МИКРО-ЭВМ
157
Оптрон
Оптрон является комбинацией светодиода и фототранзистора
(транзистора, чувствительного к воздействию света). Вход и
£ис. 5.21. Включение светодиода
для индикации.
выход этого прибора электриче-
ски изолированы друг от друга,
что позволяет уменьшить шумо-
вые помехи при сохранении вы-
сокого быстродействия. Свечение
светодиода означает, что оптрон
открыт (рис. 5.22).
Вход оптрона подключают
таким же образом, как и описан-
* ного выше светодиода, для ог-
раничения тока прибора также
используют, резистор'. Кроме то-
го, оптрон можно использовать
Рис. 5.22. Схема оптрона.
для ввода данных в микро-ЭВМ; в этом случае выход оптрона
присоединяется к соответствующей ИС. . '
Реле • -
Применение реле аналогично использованию .оптрона. Реле
не обладают быстродействием последних, однако позволяют по-
лучить на выходе сравнительно большой ток и поэтому удобны
для управления механическими устройствами (рис. 5.23). Дру-
гим достоинством реле является наличие множества изолиро-
ванных друг от друга контактных групп с нормально замкну-
тыми и нормально разомкнутыми контактами. Как и оптрон,
реле можно использовать для ввода данных.
Семисегментный индикатор
Семисегментный индикатор содержит ‘ семь светодиодвЬ,
обычно расположенных тар, как показано на рис. 5.24. При по-
мощи такого индикатора можно .индицировать.цифры от 0 до 9.
168
ГЛАВА 5
Рис. 5.23. Схема реле, а — по-
ложение ключа при отсутствии
тока в обмотке, о — при нали-
чии тока в обмотке.
Рис. 5.24. Семисегментный
индикатор.
Рис. 5.25. Схема включения светодиодов индикатора: а — с объединенным ано<
дом, б — с объединенным катодом.
Рис.
для индикации ц
функциональное расширение микро-эвм
189
' Индикатор может иметь дополнительный светодиод для инди-
кации десятичной точки.
Аноды или катоды всех светодиодов — сегментов индика-
тора— обычно объединены (рис. 5.25).
Для представления десятичных цйфр от 0 до 9 используются
соответствующие комбинации сегментов, свечением которых уп-
равляет специальная ИС. При этрм на вход ИС подаются 4-би-
товые сигналы двоично-десятичного кода, соответствующего той
или иной цифре (рис. 5.26). В этом случае индицируются не
все возможные комбинации двоичных цифр, подаваемых на
' вход ИС: не высвечиваются комбинации, соответствующие де-
сятичным числам от 10 до 15, не имеющие в десятичной системе
представления в виде одной цифры.
5.4.2. УСТРОЙСТВА ВВОДА ДАННЫХ
4.
Переключатель
Переключатель — наиболее простое средство ввода. Рис. 5.27
иллюстрирует ввод, осуществляемый при' помощи переключа-
теля. Переключатель можно заменить оптроном или реле. Ве-
личина электрического тока, подаваемого при вводе на входной
'Вход
ИС ввода-вывода
Рис. 5.27. Ввод данных при помощи переключателя.
зажим ИС, обычно составляет ~10 мкА. Сопротивление рези-
стора R выбирается максимальным, но не более величины, ко-,
торая обеспечивает минимальное входное напряжение для ИС,
соответствующее логической Г.
При вводе с использованием контактов, напримёр при вводе
посредством переключателя, часто возникает такое нежелатель-
ное явление, как дребезг. Рассмотрим случай, когда после О
вводится 1 и как на этот переход реагирует ИС. При исполь-
зовании некоторых типов переключателей в момент переклю-
чения с 0 на 1. схемой воспринимается не одиночный переход
160
ГЛАВА 6
от 0 к 1,. а случайный ряд таких переходов, появившихся а ре- •
зультате дребезга (рис. 6.28). Здесь показан веод логической 1,
• Рис. 5.28. Явление дребезга.
однако в действительности вследствие дребезга вводится по-
следовательность 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1.
От влияния дребезга можно избавиться, используя 'спе-
циальную программу, которая осуществляет, повторный ввод,
но с задержкой в несколько милли-
секунд. Блок-схема такой программы
для ввода сигнала 1 показана на
рис. 5.29.
Рис. 5.29. Программа устра-
нения влияния дребезга при
вводе сигнала 1.
Клавиатура »
Имеется несколько типов клавиа-
туры: простая, состоящая из клавиш
с цифрами и клавиш'управления, и
более сложная, содержащая не только
клавиши с цифрами, но и с буквами
алфавита, а также специальные кла-
виши.- .Каждую клавишу можно рас-
сматривать как переключатель, а в
целом клавиатура представляет собой
матричную конструкцию, состоящую
из столбцов и строк, которым соот-
ветствуют свои сигнальные линии.
При нажатии клавиш в этих лини?
ях формируются буквенно-цифровые
коды. Действия, связанные с фор-
мированием кодов, называются ко-
дированием. Для формирования ко-
дов используются специальные уст-
ройства, называемые кодерами. Для
целей ' кодирования часто применяют буквенно-цифровые
коды ASCII и ISO (International Organization of Standard).
Длина слов в этих кодах, включая бит проверки на четность,
обычно составляет 8 бит.
Глава в
ВЫБОР МИКРО-ЭВМ
6.1 ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время на мировом рынке имеется множество
микро-ЭВМ, число типов которых уже достигает нескольких
десятков. По своим возможностям они существенно 'отличаются
друг от друга: от простых микро-ЭВМ до микро-ЭВМ высокого
уровня. Эти машины отличаются и по своему назначению, и
даже микро-ЭВМ одного класса, выпускаемые разными фир-
мами, могут в значительной степени различаться" по техниче-
ским данным и структуре,
Если с самого начала ошибиться в выборе микро-ЭВМ, со-
ответствующей вашим целям, то не исключено, что ее не удаст-
ся скомпоновать, а если не учесть, на какие области примене-
ния рассчитана приобретаемая' ЭВМ, то впоследствии, возмож-
но, придется потратить очень много сил на то, чтобы воспол-
нить недостающие технические средства за счет дополнитель-
ных программных усложнений. Совсем плохо, если не удастся
наладить работу микро-ЭВМ, и в конце концов она будет по-
гребена «под слоем пыли». Поэтому, к приобретению микро-
ЭВМ или ее компонентов следует отнестись очень вниматель-
но. В данной тлаве рассмотрены лекоторые рекомендации, ко-,
торые могут оказаться в этой ситуации полезными.
6.2. РЕКОМЕНДАЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНО ВЫБОРА МИКРО-ЭВМ
Хорошо ли вы представляете себе все вопросы, которые мо-
гут- возникнуть в связи с приобретением микро-ЭВМ? В ка-
кой-то степени вам поможет ответить на этот вопрос, блок-
схема алгоритма, приведенная на рис. 6.1. Справа от ромбов
с указанием контрольного вопроса даны варианты ответов,
каждый из которых соответствует определенной цели приоб-
ретения микро-ЭВМ. Сформулированы три основных варианта
выбора, которые выделены на рисунке при помощи вертикаль-
ных штриховых линий. Безусловно, это деление не является
единственно верным, а служит только наглядным примером.
Поочередно остановимся на каждом из представленных па ри-
сунке вопросов. Наиболее важные моменты, совокупность ко-
торых составляет определенный минимум, требующий наи-
большего внимания, обведены на рисунке кружком.
162
ГЛАВА в
нит-звм
I
Э-и Вариант | 3-й вариант
[И
моменты г
I
| управления
Потовая ЭВМ
\Пяповая ЭВМ или,
Хсборка из деталей
(3)
Какие
(3)
вариант
В качестве
процессора
!)*5В
г)*5ичгв'
3)*5,+12 и~5В
Какова цепь
использовали
кикрогЭВМ?
' степо
итп)
1
1-5 МГц
ЮМГЦ
I
ФОРТМСМ/!
Средняя
Высокая
Низкая
Рис. 6.J. Блок-схема алгоритма выбора микро-ЭВМ,
источник
мания?
ПЗУ и ОЗУ до
64 К слов
Тактовая
частота
1-3 МГц ,
(1-0,3 мкс)
ZEZ
4,6, 1?
какая
Олина
* .."""Г”........."~1 4
\Устранение неисправностей, корректировка рроерамм~\
Z3_____
в, 1в, 16
пзу-нг к слов,
озу гк слов;
всего 4 К слов
(В)
Возможно ли .
расширение?
Набор
4,6 бит
пзу-700слов,
ОЗУ-500слов,
всего Мелов
перфоленты или
перфокарт и др.
ВЫБОР МИКРО-ЭВМ
163
1. Цель использования
Можно выделить. следующие три главные сферы примене--
ния микро-ЭВМ:
1) для целей управления;
2) в качестве процессора;
3) для использования в быту, например для обучения, про-
ведения игр и т. д.
Вначале надо определить, какой'из этих вариантов является
для вас наиболее подходящим.
В промышленном производстве, где ЭВМ используется в
системах автоматического управления или измерений, микро-
ЭВМ должна иметь высококачественные характеристики, ее
объем памяти должен быть достаточно велик, по крайней мере
не менее 4 К байт. Причем при выборе типа ЭВМ необходимо
"предусмотреть возможности по ее расширению.. В случае ис-
пользования микро-ЭВМ в качестве процессора ее встраивают
в какое-либо устройство, например она может являться частью
электронных часов и т. д. Поскольку микропроцессоры в таких
применениях используются для несложной обработки данных
и выполняемые ими функции сравнительно просты,- можно
уменьшить длину слова и сократить. объем памяти до мини-
мально необходимого. Следовательно, для создания подобных
систем лучше всего подходят микро-ЭВМ среднего класса. При
использовании в быту микро-ЭВМ может применяться как уни-
версальная ЭВМ, а также входить в обучающую систему, слу-
жить для организации досуга и др. В таких случаях неиску-
шенному . пользователю вполне подойдет простая микро-ЭВМ
с 8-битовой структурой и комплектом стандартных программ.
2. Сборка или приобретение готового изделия
Микро-ЭВ]У[ можно получить в свое распоряжение тремя
путями:
1) купить ее как готовое изделие;
2) приобрести микро-ЭВМ в виде набора;
3) купить отдельные комплектующие изделия и произвести
их сборку.
Первый вид покупки подходит далеко не для всех, кроме
того, готовые микро-ЭВМ имеют самую высокую стоимость.
Что касается второго варианта; то здесь имеются в виду выпу-
скаемые фирмами наборы комплектующих изделий и материа-
лов, . позволяющие сравнительно просто собрать микро-ЭВМ.
Поскольку в наборе есть все необходимые детали и печатная
плата для их монтажа, а также инструкция, в которой изло-
жена вся последовательность сборки, то, поступая в соответ-
164
ГЛАВА 6
ствии с инструкцией, можно изготовить микро-ЭВМ без особых
затруднений. Однако для этого требуются некоторые знания
по электротехнике, и для тех, кто не проявляет интереса к ра-
диомонтажным работам, сборка микро-ЭВМ может оказаться
затруднительной. Чтобы производить сборку, всегда полезно
располагать сведениями о деталях микро-ЭВМ, иметь некото-
рое представление о их монтаже, а также понимать работу
аппаратной части микро-ЭВМ. Стоимость при этом получается
ниже, чем при первом варианте покупки. И наконец в третьем
случае приобретение 'необходимых деталей и сборка из них
микро-ЭВМ производятся полностью самостоятельно. Этот спо-
соб подходит для тех, кто. знаком с работой микро-ЭВМ. Про-
ектируя наиболее предпочтительную для себя систему? можно
собрать микро-ЭВМ, отвечающую наилучшим образом цели
использования. Бёз самостоятельного изготовления микро-ЭВМ
не обойтись при освоении последних разработок микропроцес-
соров или при необходимости получить микро-ЭВМ со специ-
альными характеристиками. К тому же стоимость собранной
та!сим образом машины получается меньше, чем в двух преды-
дущих случаях.
3. Источники питания
Для работы всех блоков микро-ЭВМ необходим источник
питания. Очень часто встречаются микро-ЭВМ, в которых для
электрического питания требуются два вида- напряжения: 5 и
12 В.'Для микро-ЭВМ используются источники и с тремя ви-
дами напряжения: помимо указанных имеется еще напряже-
ние —5 или —12 В. Однако в последнее время все чаще появ-.
ляются микро-ЭВМ, для которых требуется источник питания
всего лишь с одним номиналом напряжения. В этом случае
источник представляет собой единую конструкцию. Это не
только экономически выгодно, но и удобнее для эксплуатации,
так как уменьшается вероятность неисправностей* и упрощается
изготовление. Поэтому, насколько это возможно, предпочтение
следует отдавать источнику питания в виде одного блока.
Кроме того, важное значение при выборе источника питания
имеет величина его допустимой нагрузки "по току. Для неболь-
ших систем обычно достаточно, если величина допустимого тока
равна 1,5 А. Если- же в будущем предполагается расширение
микро-ЭВМ, тогда желательно, чтобы допустимый ток нагрузки
источника питания был. порядка 3 А., Ведь только для интер-
фейса телеигр требуется источник с допустимой нагрузкой по
току, равной 1 А при напряжении 5 В. Йадо иметь в виду, что
для БИС/ выполняющих одинаковые функции, потребление
электрической энергии в зависимости от типа схемы может в
ВЫБОР МИКРО-ЭВМ
165
значительной степени отличаться. Поэтому при отсутствии
•у источника питания достаточного запаса по’этому параметру
желательно выбирать БИС, экономичные с точки зрения по-
требляемой мощности. Источник питания нетрудно изготовить
и самому. Если купить необходимые детали и собрать из них
источник питания, то он обойдется по крайней мере вдвое де-
шевле готового изделия.
4. Устройства ввода-вывода „
Устройства ввода-вывода делятся на три группы:
1) клавиатура для ввода и индикатор на светодиодах для
вывода;
2) пишущая машинка;
3) дисплей.
Для микро-ЭВМ характерно, что её центральная часть —
процессор и память — дешевы, а периферийное оборудование,
в частности устройства ввода-вывода, пока еще очень дороги.
Например, процессор, выполняющий вычислительные операции,
в 10—20 раз дешевле пишущей машинки. А если микро-ЭВМ
оборудовать еще дисплеем и внешней памятью на дисках, то
ее стоимость возрастет еще больше. Следовательно, для рядо-
вого пользователя более всего подходят самые дешевые уст-
ройства ввода-вывода: клавиатура и индикатор на свето-
диодах. Эти устройства ввода-вывода чрезвычайно просты в
обращении, позволяют быстро корректировать ошибки и вполне
приемлемы для использования в -домашних условиях. Клавиа-
тура удобна и потому, - что избавляет от любых хлопот, свя-
занных со считыванием в микро-ЭВМ информации с ленты. .
При использовании устройств ввода-вывода второй группы
типа- пишущей машинки программу можно вводить с бумажной
ленты, которая- предварительно перфорируется при помощи
этой же машинки. Такой способ ввода применяется и при ра-
боте с мини- и универсальными ЭВМ. При выводе выходные
данные печатаются на ленте пишущей машинкой, таким обра-
зом происходит запись этих данных и обеспечивается их хра-
нение. Имея’в. распоряжении такие устройства ввода-вывода,
можно пользоваться языком ассемблера. При этом нет необхо-
димости в переводе команд одной за другой на машинный язык,
как это делается при пользовании, клавиатурой, так что те же
самые программы выглядят гораздо компактнее. При помощи
устройств этого класса в микро-ЭВМ с,достаточно сложной си-
стемой м'ожно производить ВВОД-' символов языков высокого
уровня. Эти устройства имеют высокую скорость ввода-вывода,
поэтому они хорошо согласуются с микро-ЭВМ, приближаю-
щимся по характеристикам к обычным ЭВМ. Кроме того, по-
166
ГЛАВА 6
скольку пишущие машинки для микро-ЭВМ точно такие же,
как и для мини-ЭВМ, пользователи мини^ЭВМ могут, приме-
нять ту же машинку и для работы с микро-ЭВМ.
Особенностью устройств ввода-вывода третьей группы яв-
ляется то, что выходные данные воспроизводятся на экране
электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Причем бывают дисплеи,
на которые можно выводить только буквенно-цифровые сим-
волы, и дисплеи, которые позволяют производить, кроме т,ого,
вывод ' графической информации. Ввод с использованием дис-
плея осуществляется путём нажатия кнопок, которых значи-
тельно больше, чем на клавиатуре. Технические возможности,
этого устройства довольно высокие. При наличии Дисплея мож-
но пользоваться диалоговыми языками, такими, как БЕЙСИК.
При работе с микро-ЭВМ вопросы и ответы появляются на эк-
ране ЭЛТ дисплея. Однако стоимость этого устройства срав-
нительно высока.
Кроме перечисленных устройств ввода-вывода с микро-ЭВМ
используются и такие устройства, как устройство считывания
с бумажной перфоленты, устройство считывания с перфокарт,
построчное печатающее устройство и др., которые в,основном
подобны аналогичным устройствам, применяемым с мини-ЭВМ.
Возможности микро-ЭВМ можно расширить, если подключить
к ним эти устройства причюмощи интерфейса.
5. Длина словГа
Важным фактором при выборе микро-ЭВМ, касающимся.ее.
внутренней структуры, является количество бит, содержащееся
в одном машинном слове. В настоящее время для микро-ЭВМ
: используются слова длиной 4, 8, 12 или 16. бит.
Если число бит в одном слове достаточно велико, то обра-
батываемые данные можно представить в виде одинарных слов;
при этом повышается точность обработки и упрощаются про,-
граммные средства. Кроме того, облегчаются взаимный обмен
данными с мини- и другими ЭВМ, а также преобразование дан-
ных. Вычислительные машины с длиной слова 4 бит удобно
использовать в качестве процессора,' который обычно состав-
ляет часть какого-либо устройства и выполняет простые функ-
ции управления. Выполняемые им действия — в основном ло-
гические операции, связанные с командами управления. Число
обрабатываемых данных не велико, и такая система обычно яв-
ляется малогабаритной специализированной системой. Микро-
ЭВМ с длиной слова 8 бит — это наиболее распространенные
вычислительные машины, которые подходят как для целей уп-
равления, так и для числовых расчетов. Поскольку в этих, ма-
шинах слова имеют байтовую структуру, возможно увеличение
ВЫБОР МИКРО-ЭВМ 167
длины слова до 2 или 4 байт, как эго делается в обычных уни-
версальных ЭВМ. В вычислительных машинах с длиной слова
12 бит можно представлять одинаковым числом бит как дан-
ные, так и адреса, что весьма удобно. Кроме того, микро-ЭВМ
с 12-битовыми словами выгодно.отличаются тем, что опери-
руют данными, разрядность которых позволяет представить
трехразрядные десятичные числа. Микро-ЭВМ с длиной слова
16 бит появились сравнительно.Недавно, по возможностям они
приближаются к мини-ЭВМ. Эти микро-ЭВ'М используются
наряду с мини-ЭВМ, однако их стоимость довольно высока.
6. Необходимый объем памяти
В. процессе пользования микро-ЭВМ вначале команды про-
граммы одна 'за другой записываются на хранение в память
ЭВМ, затем ЦП извлекает их из памяти, и они последовательно
выполняются. Следовательно, для обработки больших программ
требуется микро-ЭВМ с большим объемом памяти. Заметим,
что речь здесь идет о внутренней памяти, а не о внешней —
типа магнитных дисков, кассет с. магнитной лентой и др. Под
внутренней памятью обычно подразумеваются • ПЗУ и ОЗУ.
- ‘ В ПЗУ не допускается перезапись и обычно эти устройства ис-
пользуются для фиксированных управляющих программ (мо-
нитора). При объеме ПЗУ 1.К байт можно иметь управляющие
программы средней сложности. ОЗУ — это память для хране-
ния и обработки программ, составленных пользователем, и при
объеме ОЗУ 1 К байт можно работать сопрограммами для те-
леигр и др. Обычно когда ПЗУ и ОЗУ в совокупности имеют •
объем порядка 4 Ксбайт, то можно построить вполне приемле-
мую по своим характеристикам микро-ЭВМ.
7
7. Быстродействие
Быстродействие для ЭВМ, в том числе и для микро-ЭВМ,
является чрезвычайно важным параметром. Оно свидетель-
ствует об эффективности работы ЭВМ. Можно сказать, что
ЭВМ, обладающая в 10 раз большим быстродействием, выпол-
нит за один день вычисления, на проведение которых потребо-
валось бы 10 дней. Быстродействие обычно характеризуется ча-
стотой импульсов синхронизации. Например, для микро-ЭВМ
бытового назначения при частоте этих импульсов 1-^2 МГц
(что соответствует быстродействию 1—0,5 мкс) каких-либо за-
труднений, связанных с этим параметром, не возникнет. Однако
при использовании микро-ЭВМ в качестве процессоров, осо-
бенно в системах управления, желательно иметь частоту так-
товых импульсов не менее .10 МГц. В настоящее время харак-
168
ГЛАВА 6
теристики БИС быстро улучшаются, поэтому можно ожидать,
что вскоре будут разработаны микро-ЭВМ с частотой тактовых
импульсов порядка 100 МГц. Заметим, что при рассмотрении
быстродействия микро-ЭВМ следует учитывать не только ча-
стоту этих импульсов, но и скорость работы микро-ЭВМ в це-
лом, а также скорость передачи информации по линиям связи
^периферийными устройствами.
8. Возможности расширения
При покупке микро-ЭВМ с простой архитектурой с самого
начала необходимо обратить вниманий на то, обладает ли воз-
можностью расширения это устройство и в какой мере вы со-
бираетесь воспользоваться этой возможностью. • В случае рас-
ширения объема памяти может возникнуть проблема с органи-
зацией линий передачи адреса. Для микро-ЭВМ, где исполь-
зуются языки высокого уровня, обычно требуется память по-
рядка 64 К слдв. Расширение может касаться не только вну-
тренней памяти. Например, может понадобиться присоединить
к микро-ЭВМ бытового назначения кассетный магнитофон или
телевизионный приемник, что также является расширением.
В системах автоматического управления желательно иметь
микро-ЭВМ, к которой можно было бы присоединить накопи-
тель на гибких магнитных дисках или дисплей на ЭЛТ и иметь'
возможность быстрого обмена информацией с этими устрой-
ствами. ' ' '
9. Полнота обеспечения программными средствами
а. Использование различных языков программирования
Для работы микро-ЭВМ, так же как и в случае универсаль-
ных ЭВМ, требуются программы,, составленные на различных
языках—.от языка ассемблера, БЕЙСИКА до языков высокого
уровня типа ФОРТРАН , и ПЛ/1. Следовательно, пользователь
должен выбирать тип микро-ЭВМ с учетом уровня языка про- ,г.
граммирования, которым он будет пользоваться. В программ- • g
ном обеспечении микро-ЭВМ важно не только, каким языком
можно пользоваться, но и то, насколько налажена система ис-
правления ошибок в составляемых программах. Имеются так
называемые средства отладки программ, позволяющие выяв-
лять и корректировать допущенные ошибки. При создании
сложных микро-ЭВМ необходимо обратить внимание на сте-
пень ее обеспечения подобными средствами. Для ЭВМ быто-
вого назначения можно вполне обойтись языком ассемблера и
машинным языком. Языки ассемблера отличаются для разных
ВЫБОР МИКРО ЭВМ
169
типов микро-ЭВМ, что проявляется в разной форме записи и чи-
сле команд. Чем больше видов команд, тем легче составлять про-
грамму. Кроме того, желательно,' чтобы среди этих команд
были команды обращения к стеку (например, ЗАГРУЗКА).
б. Наличие набора программ
Даже при мощной аппаратной части микро-ЭВМ ее эффек-
тивное использование невозможно без достаточно хорошего
обеспечения программными средствами. Следовательно, для
любого пользователя удобно, если он располагает микро-ЭВМ,
для которой имеются готовые отработанные программы —ют
программ управления работой системы (монитора) до программ
самого различного назначения. Для пользователей микро-ЭВМ
желательно также, чтобы программы сопровождались исчер-
пывающими и доходчивыми пояснениями.
•
10. Вопрос о стоимости
. Этот вопрос обычно представляет для пользователя наи-
больший интерес. Стоимость зависит от технических характе-
ристик микро-ЭВМ. Микро-ЭВМ, состоящая в основном из ЦП
и памяти, обходится весьма дешево, но при добавлении пери-
ферийного оборудования (пишущей машинки или накопителя
на магнитных дисках) стоимость значительно возрастает.
II. Организация гарантийного обслуживания
Конечно, удобно, когда покупаешь изделие предприятия
с хорошо развитой сетью гарантийного обслуживания. Пункты
гарантийного обслуживания микро-ЭВМ помогают восполнить
различного рода недоработки, неисправности, вы можете полу-
чить там рекомендации, например по созданию микропроцес-
сорных систем, -наилучшим образом соответствующих опреде-
ленному назначению, по отладке программ и др. При покупке
необходимо удостовериться, имеет ли предприятие-изготовитель
подобную службу, и узнать, куда следует обратиться.
6.3. ТИПЫ МИКРО-ЭВМ
Микро-ЭВМ делятся на .
. 1) микропроцессоры (семейство, реализованное на кристал-
лах БИС) и
2) микро-ЭВМ, выполненные на плате, а также системы на
основе микро-ЭВМ.
Микро-ЭВМ второго вида включают две структуры уст-
ройств. Первая состоит из микропроцессора, ИС ввода-вывода
170
ГЛАВА в
Таблица 6 А
Технические данные разных типов микро-ЭВМ
• 1 Название фирмы Intersil Intel
Наименование микро-ЭВМ Набор или готовое изде- лие Наименование микропро- цессора Длина* слова Объем памяти: ПЗУ ОЗУ Тактовая частота Устройства ввода-выво- да Источник питания Технология Регистры 7 Число команд Прямой доступ к памяти Диапазон рабочих темпе- ратур Потребляемая мощность Язык Примечания IM 6100 Набор IM 6100 • 12 бит 1К слов 256 слов 0 4-8 МГц Клавиатура, индикатор иа светодиодах Один (+4 4- +7 В) КМОП А (12 бит X О» Другие регистры (12 бит X 3) 8 основных, свыше .70 вспомогательных Имеется 0 4- 75° С Незначительная Машинный Дешевая MCS-4 (4004) Микропроцессор 4004 4 бит 4К слов 1К слов/256. слов 0.74 МГц Пишущая мащинка -10 В, +5 В р-МОП А (4 битХ 0» 24 реги- стра данных 46 Не предусмотрен 0 4- 70° С 750 мВт
Intel Intel Oki Electric
SDK-80 Готовое изделие 8080А 8 бит * 4К байт/2К байт 1К байт/256 байт 2 МГц Пишущая машинка . • +6 В, -5 В, +12 В, -12 В п-МОП 1 А, 8 регистров 78 Имеется 0 4-70° С 1,6 Вт SDK-85 Набор 8085 8 бит Легко расширяется 3 МГц Клавиатура, индикатор на светодиодах, пишу- щая машинка +5 В п-МОП 1 А, 8 регистров 80 Возможен 0 4- 70е С 1,5 Вт CPU-80 Готовое изделие MSM 3902 8 бит ЗК байт 1К байт/256 байт 2МГц Пишущая машинка 12 В, 5, В, -9 В п-МОП 1 А 78 ' Возможен -204- +70°С 780 мВт
ВЫБОР МИКРО-ЭВМ 171
• Продолжение
Intel Intel Oki Electric
Машинный/ассемблера Цена средняя, возможно расширение на 64 К байт Машинный/ассемблера Цеца средняя, возможно расширение на 64 К байт . Машинный/ассемблера Цена средняя, возможно расширение на 64К байт
, Sodo Densaki Sisutemu Omron Tateisl Electrics Texas Instruments (TI)
SMK-80 Набор 8080 ' 8 бит 2К байт/256 байт 2К байт/256 байт 2 МГц Пишущая машинка 5 В п-МОП 1 А 8 регистров 78 Возможен 0 4- 70° С 1,5 Вт • Машинный/ассемблера Цена средняя, возможно, расширение на 64К байт OMRAC 410 . Набор . PPS-4 4 бит IK X 8 бит 512X4 бит 0,199 МГц Пишущая, машинка 5 В, -17 В р-МОП 1 А 50 Имеется 0 4- 70°С 375 мВт Возможно расширение на 24К слов ТМ 99/100 Набор или готовое изде- лие TMS 9900 12 бит 2К слов 512 .слов 3,3 МГц Пишущая машинка р-МОП 16 А 69 . / • Имеется 0 4-70 °C 990 мВт Машинный/ассемблера
Toshiba National Semiconductor Nippon Electric Со (NEC) z
TLCS-12A EX-5 Набор Т 3190 12 бит 1К слов 1К слов/256 слов 1 МГц Переключатель и инди- катор 5 В, —5/—9 В р-МОП 1 А, 8 регистров 19 основных BLC 80/10 • Готовое изделие INS 8080А 8 бит 4К байт 1КХ8бит . 2 МГц Пишущая машинка 5 В, 12 В, -5 В, -12 В п-МОП 1 А 74 SK-80 Набор 8080 \ 8 бит- IK байт/0,75К байт 1К байт/0,5К байт 2 МГц • Клавиатура, индикатор на светодиодах 5 В, 12 В п-МОП 1 А, 8 регистров 78
172
ГЛАВА в
Продолжение
Toshiba National Semiconductor Nippon Electric Со (NEC)
.Возможен —20 4- 80° С 1 Вт Машинный/ассемблера Цена средняя Имеется 0 4- 70е С • - , 780 мВт Машинный/ассемблера Возможно * расширение на 64К байт Имеется 0 4- 70е С 1,6 Вт Машинный/ассемблера Цена средняя, возможно расширение на 64К байт
Panafacom Hitachi Fairchild
LK-16 Набор PANAFACOM L-16A 16 бит 2К слов/1К слов 1К слов/0,5К слов 2 МГц Клавиатура, индикатор на светодиодах 5 В, —б В, 12 В, -12 В n-МОП # б А 33 основных Возможен —10-7-4“70°C 1,0 Вт Машииный/ассемблера Цена средняя, возможно расширение на 64К слов. Имеются более дорогие модели Н 68/TR Готовое изделие HD 46800 8 бит 4К байт ЗК байт/1К байт 1 МГц Клавиатура, индикатор На светодиодах б В п-МОП 2 А 72 Возможен -20 4- +76° С 0,6 Вт Машинный/ассемблера Цена средняя, возможно расширение на 34К байт F8 KIT-IA Готовое изделие F8 8 бит 64К байт 64К байт/1К байт 2МГц Пишущая машинка б В, 12 В п-МОП 1 А 70 Возможен 0 4- 70е С б ВХЗО мА, 12 ВХ X 15 мА Машинный/ассемблера Возможно расширение на 64К байт
Fujitsu Mitsubishi Electric Mostek
МВ 2103 (L-KIT 8) Готовое изделие МВ 8861 8 бит 2К байт/1К байт 1,2бК байт/0,75К байт 1 МГц Клавиатура, индикатор на сцетодиодах б В < . РСА 0801 Готовое изделие М 58710S (8080А) 8 бит 2К байт/1К байт 256 байт 2 МГц Пишущая машинка б В МСК-60/70 Набор F8* 8 бит 1К байт 1К байт 2 МГц Пишущая машинка - 5 В, 12 В
ВЫБОР МИКРО-ЭВМ
173
Продолжение
Fujitsu Mitsubishi Electric Mostek
п-МОП / 2 А 77 Возможен 0 4- 70° С 5 В X 120. мА Машинный/ассемблера Возможно расширение на 64К байт n-МОП 1 А, 8 регистров 78 Возможен 0 4- 70е С 780 мВт Машинный/ассемблера Цена средняя, возможно расширение на в4К байт. Взаимозаменяемость с ЦП 8080А фирмы Intel п-МОП 1 А 70 Возможен 0 4- 70е С 6 В X 30 мА, 12 В X 15 мА Дешевая и средняя, воз- можно расширение на 64К байт .
zilog Motorola
* Z Микропроцессор Z80 2,5 МГц 5 В п-МОП 2 А, 20 регистро 158 Имеется 0 4- 70е С 5 В X 150 мА МЕК 6800 DIIA Готовое изделие МС 6800 8 бит 4К байт/1К байт 640 байт/384 байт 1,5 МГц 24-битовый переключатель, индикатор 6 разря- дов 16-теричного числа 5 В п-МОП 2 А 72 Возможен 0 4-70е С 1 Вт Машинный язык/ассемблера, возможно расши- рение на 64К байт
Таблица 6.2 Интегральные схемы, используемые в микро-ЭВМ для реализации статических ОЗУ (источник питания +5 В)
Наименование Структура (число слов X длина слова) Время выборки, нс Название фирмы
2101А 2102А 2Н1А 256 X 4 1024 X t 256 X 4 350 350 350 Intel > • »
174
ГЛАВА 6
Продолжение
Наименование Структура (число сдов X длина слова Время выборки, нс Название фирмы
2112А 266X4 350 Intel
2114 1024 X 4 450 »-
НМ 436101 256 X4 650 Hitachi
НМ 435101-1 256 X ± 450 ,
НМ 452102—3 1024X1 350 ».
НМ 452102-4 1024 XI 450 »
НМ 46810А 128X8 450 »
НМ 46810А-1 128X8 350 »
МВ 8102 1024 X 1 450 Fujitsu
MB 8101Е 256X4 250 »
MB 8101N . 256 X 4 450 »
MB 8111Е 256 X4 250 ' »
MB 8111N 256 X4 450 ».
MB 8112Е 256 Х4. 250
MB 8112N 256 X 4 450 »
МВ 8114 1024 X 4 150 >
TMS 4033 1024 X 1 450 Texas Instru-
TMS 4033 1024 X 1 650 ments
TMS 4039 . 256X4 1000 » »
TMS 4042 256X4 1000 > »
TMS 4043 256X4 1000 > »’
IXPD2101ALC 256 Х4~ 350 NEC
HPD2101ALC-2 256X4 250 »
HPD2101ALC-4 256 X 4 450 »
HPD5161C-E 256 X4 800 »
Примечание. Символ L в наименовании ИС фирмы Intel обозначает тип ИС с малым"
потреблением электрической энергии. Цифры в конце наименования -2, -3,-4 и т. д.
обозначают быстродействие, причем чем меньше эти числа, тем выше величина быстро-
действия.
для реализации других устройств
Наименование Применение Источник питания, В Название фирмы
8224 Генератор тактовых импульсов для ЦП 8080А +12. +5 Intel
8228. 8238 Контроллер, шина, формирова- +5 . »
тель для ЦП 8080А
8205 Дешифратор +5 »
8212 Порт параллельного ввода-вы- +5 »
вода (8 бит) -
ВЫБОР МИКРО-ЭВМ
176
Продолжение
Наименование Применение Источник питания, В Название фирмы
8216, 8226 Формирователь с паралл. дву- направленной шиной 4 бит +5 Intel
8251 Последовательный интерфейс для управления связью +6 »
8253 Таймер . +6 - »
8255 Параллельный интерфейс 3 Х*8 бит для периферийного обору- дования 4-5 »
HD 46820 Параллельный интерфейс 2 X 8 бит для периферийного обору- дования 4-6. Hitachi
HD 46850, -HD 46852 Последовательный интерфейс для управления связью 4-5 »
HD 268 Т26 - Формирователь с шиной 4 бит 4-5 - »
HD 26501 * Синхрогенератор для ЦП HD 46800 Интерфейс для периферийного оборудования 4-5 »
МВ 8861 4-5 Fujitsu
МВ 424 Формирователь с шиной 4 бит 4-5 . »
МВ 425, МВ 426 Двунаправленный формирова- тель с шиной 4 бит " -И »
МВ 471 Порт ввода-вывода на 8 бит 4-5 »
IXPB8212C/D Порт ввода-вывода для микро* ЭВМ SK-80 4-5. NEC
PB8228D, 8238D Шина, контроллера 4-5 . »
J1PB8225 Интерфейс для микро-ЭВМ 4-5 »
ЦРВ8224 Синхрогенератор, формирова- тель 4-5 »
и БИС памяти, установленных на общей плате. Вторая являет-
ся одним из вариантов систем ЭВМ вообще, например микро- у
ЭВМ на плате с расширением: присоединенным к ней накопи-
телем на гибких магнитных дисках и графическим дисплеем.
В табл. 6.1 помещены основные технические характеристики
микро-ЭВМг выполненных на одной плате. Следует заметить,
что современная электроника развивается очень'быстрыми тем-
пами и эти данные улучшаются день ото дня.
6.4. ДАННЫЕ ОБ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ
При сборке микро-ЭВМ и расширении уже готовой системы
удобно использовать имеющиеся в продаже ИС.
Обычно наименование микро-ЭВМ в какой-то степени от-
ражает тип используемого в ней' микропроцессора, например
176 ГЛАВА 6 '
ЦП 8080А или Z-80. В табл. 6.1 для каждой микро-ЭВМ при-
ведено наименование только ИС микропроцессора.
В первой части табл. 6.2 представлены данные некоторых
статических ОЗУ. Следует помнить, что объем памяти и другие
характеристики этих устройств непрерывно улучшаются. Дан-
ные о ПЗУ здесь не представлены, поскольку в них записы-
вается информация, разработанная предприятием-изготовите-
лем. Во второй части табл. 6.2 приведены. необходимые данные
о ИС, на которых реализованы другие устройства.
Кроме указанных в таблицах имеются и другие цифровые
ИС, например логические схемы НЕ-И, HE-ИЛИ, ИСКЛЮ-
ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, схемы преобразователей из параллельного
кода в последовательный,‘схемы дешифраторов и т. п., кото-
рые также удобны для применения.
&
ПРИЛОЖЕНИЯ
177.
Приложение 1
Символы, используемые для изображения блок-схем
Ручная
операция
Ввод-вывод
Процесс k
(обработка)
Ручной ввод
Решение
Предопределенный
процесс
Пуск-останов
Модификация
Дисплей
Перфорированная
лента
□
Перфорированная
карта
Документ
Передача по
каналам
Соединитель
связи
Межстраничный
соединитель
Приложение 2
Таблица преобразования десятичных чисел
без знака в шестнадцатеричные числа
о
2
3
4
5
ч6
в
с
D
Е
F
разряд
О
О
16
32
48
64
80
96
112
128
144
160
176
192
208
224
240
Младший разряд 16-личного числа
1
1
17
33
49
65
81
97
113
129
145
161
177
193
209
225
241
2
2
18
34
50
66
82
98
114
130
146
162
178
194
210
226
242
3
3
19
35
51
67
83
99
115
131
147
163
179
195
211
227
243
4
4
20
36
62
68
84
100
116
132
148
164
180
196
212
228
244
5
, 5
21
37
53
69
85
101
117
133
149
165
181
197
213
229
245
6
6
22
38
64
70
86
102
U8
134
150
166
182
198
214
230
246
7
7
23
39
55
71
87
103
119
135
151
167
183
199
215
231
247
8
Т
24
40
56
72
88
104
120
136
152
168
184
200
216
232
248
9
9
25
41
57
73
89
105
121
137
153
169
185
201
217
233
249
А
ТГ
26
42
58
74
90
106
122
138
154
170
186
202
218
234
Ж
в
43
59
75
91
107
123
139
155
171
187
203
219
235
251
28
44
D
13
92
108
124
140
156
172
188
204
220
236
Ж
2*
Гз
109
125
141
157
173
189
205
221
237
253
Е.
И
S
62
78
94
ПО
126
142
158
174
190
206
222
238
254
F _
15
31
47
63
79
95,
111
127
143.
159
175
191
207 \
223
239
255
178
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 3
Таблица преобразования десятичных чисел
со анакомв шестнадцатеричные числа
Младший разряд 16-ручного числа
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 А 9 С D В F
00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
10 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
20 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47
30 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63
40 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 . 77 78 79
&S 50 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95
si60 96 97 98 99 100 101 1Q2 103 104 105 106 107 108 109 ПО 111
70 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127
80 -128 -127 -126 -125 -124 -123 -122 -121 -120 -119 -118 -117 -116 -115 -114 -113
-112 -111 -110 -109 -108 -107 -106 -105 -104 -103 -102 -101 -100 -99 -98 -97
II АО -96 “95 -94 -93 -92 -91 -90 -89 -88 -87 -86 -85 -84 -83 -82 -81
во -80 -79 -78 -77 -76 -75 -74 -73 -72 -71 -70 -69 -68 -67 -66 -65
С0 -64 -63 -62 -61 -60 -59 -58 -57 -56 -55 -54 753 -52 -51 -50 -49
D0 -48 -47 -46 -45 -44 -43 -42 -41 -40 -39 -38 -37 -36 -35 -34 -33
ВО -32 -31 -30 -29 -28 -27 -26 -25 -24 -28 -22 -21 -20 -19 -18 -17
F0 -16 -15 -14 -13 -12 -И -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1
Приложение 4
Десятичные эквиваленты значений 2™ и 16”
Деся- m тич- п ли? число • 0 0 1 1 2 2 4 3 8 4 1 16 5 32 6 ,64 7 128 8 2 256 '
4 812 - ,1° 1024 И 2048 12 3 4096 13 8192 14 16384 . 15 32768 16 4 ! 65536
17 131072 > 18' 262144 19 । 524288 ' 20 5 1048576 21 2097152 22 4194304 . 23 8388608 , 24 6 16777216
г 25 -33554432 28 87108864 а 134217728 28 7 268435456 29 536870912 30 1073741824 у 31 2147483648 32 8 4294987298
ПРИЛОЖЕНИЯ
179
I
Приложение 5
Таблица простого преобразования десятичных чисел
в шестнадцатеричные числа
,2
1
10
10»
10*
10*
10»
10е
10т
101
1
1
А
64
ЗЕ8
2710
186А0
F4240
989680
5F5E10q|bEBC200
2
Д4
68
7D0
4Е20
30D40
1Е8480
1312D00
3
3
1Е
12С
ВВ8
7530
493Е0
2DC6C0
1С9С380
11Е1А300
4
4
28
190
FA0
9С40
61АВ0
3D0900
2625А0О
17D78400
5
5
32
1F4
1388
С350
7А120
4С4В40
2FAF080
1DCD6500
0
SC
258
1770
ЕА60
927С0
5B8D80
3938700
23С34600
7
?
46
2ВС
1В58
11170
. ААЕ60
6ACFC0
42C1D60
29В92700
8
8
50
320
1F40
13880
С3500
7А1200
4С4В400
2FAF0800
9
9
5А.
384
2328
15Р9Ь
DBBA0
895440
55D4A80
35А4Е900.
Припер 1234’1000+200+30+4
-=(3E8)m+(C8)1i+(1E)m+(4)m-(4D2)m
Приложение в
Таблица простого преобразования
шестнадцатеричных чисел в десятичные числа
16
16*
16»
16*
16»
ie1
1вт
16
256
.4096
65536
1048576
16777216
IW5W
2
2
32
512
8192
131072
2097152
33554432
536870912
3 .4
' 3 4
48 64
768 1024
12288 16384
196608 262144
3145728 4194304
50331648 67108864
805306368 1073741824
5
5
80
1280
20480
327680
5242880
83888080
1342177280
6
6
96
1536
24576
.393216
6291456
100663296
1610612736
7
7
112
1792
28672
458752
7340032
117440512
.□8______
а
128
2048
32768
524288
8388608
134217728
187904819212147483648
9
144
2304
36864
589824
9437184
А
10
160
2560
40960
655360
10485760
В
11
176
2816
45056
720896
11534336
150994944 167772160 184549376
2415919104 2684354560 2952790016
С
12
192
3072
49152
786432
12582912
201326592
3221225472
D
13
208
3328
53248
851968
13631488
218103808
3489660928
В____
14
224
3584
67344
917504
14680064
234881024
3758096384
Припер. (FEDC^«(F)B х 1б’+(Е)»х 16’+(D)Mxl6+(C)r
-61440+3584+208+12’65244
F
15
240
Ш)
61440
983040
15728640
251658240
4026531840
Г
180
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 7
Единицы измерения некоторых физических величин
Напряжение - вольт В
Ток ампер А
Сопротивление ом Ом
Ёмкость фарада Ф
Индуктивность генри Г
гига Г 10»
мега М 10»
кило к 10’
милли м 10“’
микро мк 10“’
нано н 10“’
ПИКО * п 10“12
ЛИТЕРАТУРА
1. Хилбурн Дж., Джулич П. Микро-ЭВМ и микропроцессоры: технические
средства, программное обеспечение, применения. — М.: Мир, 1979.
2. Соучек Б. Микропроцессоры и йикро-ЭВМ. — М.: Советское радио, 1979.
3. Макглин Д. Микропроцессоры. Технология, архитектура и применение.—
М.: Энергия, 1979. - -
4. Праигишвили И. В. Микропроцессоры и микро-ЭВМ. — М.: Энергия, 1979.
5. Таикелевич В. Л. Моделирующие микропроцессорные системы. — М.:
•Энергия, 1979.
6. Каган Б.М., Сташин В. В. Микропроцессоры в цифровых системах. — М.:
Энергия, 1979.
7. Клингман Проектирование микропроцессорных систем. — М.: Мир, 1980.
8. Электронная промышленность, 1979, № 11—12 (вып. 83—84).
9. Слободянюк Т. Ф., Сигалов В. И., Юснфов С. И. Микропроцессоры и мик-
ро-ЭВМ. — Автоматика, 1980, № 2 (март—апрель), с. 76—87 (Институт
кибернетики АН УССР).
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Адресация 58, 59
Аккумулятор 47
Диоды 26
Единицы измерения 180
— расширение 142—160
— сборка, инструменты 33, 34
— •— общие вопросы 34, 35
— структура 15, 105
— технические средства 42—48
—. типы 169—175
Интегральные схемы (ИС) 28, 29
Источники питания'35, 36
Коды буквенно-цифровые 92—94
Команды арифметические 61—72
— Ввода-вывода 88, 89
— ВОЗВРАТ из подпрограммы 85,
86
— ВЫЧИТАНИЕ 63; 66
- - С ПЕРЕНОСОМ 69, 70
- И 73, 74
— ИЛИ 74, 75
— ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 75
— логические 73—77
- НЕТ ОПЕРАЦИИ 87, 88
- ОБРАЗОВАТЬ .ДОПОЛНИТЕЛЬ-
НЫЙ КОД 77
— - ОБРАТНЫЙ КОД 77
— обработки прерываний 89, 90
— обращения к стеку 88
— останова 90
—пересылки 60, 61
— ПЕРЕХОД к подпрограмме 84, 85
— перехода 83—88
— работы с флажковым регистром 88
— сдвига 77—83
- СЛОЖЕНИЕ 62, 63
----С ПЕРЕНОСОМ 66—69
- СРАВНЕНИЕ 70, 71
— УВЕЛИЧЕНИЕ НА 1 70, 71
— УМЕНЬШЕНИЕ НА 1 70, 71
Конденсаторы 31
Микро-ЭВМ выбор 161—169
— испытание 36—41
— история развития 13, 14
— области применения 19—24
— особенности 17—19.
— пользование 100—141
— работа 49—99
Пайка 32, 33
Память 44, 45
— расширение 150—154
Панели 31, 32
Плата печатная 32, 33
Процессор центральный (ЦП) 45-
Регистры 47
Резисторы 29, 30 ,
Регистр индексный 48 •
— флажковый (состояния) 47, 111
Система счисления восьмеричная 92
-----двоичная 49—57
-----шестнадцатеричная 91
Символы для изображения блок-схем
177
Стек 59, 60
Схемы логические 148—150
— с тремя устойчивыми сосояниями
147, 148
Таблица преобразования десятичных
чисел в шестнадцатеричные 177—
179
-----шестнадцатеричных чисел в де-
сятичные 179 .
Транзисторы 27
Триггеры 150
Указатель стека 48, 59
Устройство .ввода 43, 44, 159, 160
— вывода 44, 156—159
ЭВМ поколения 12
Язык ассемблера 98
Языки программирования 70—99
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редактора перевода ................................. . 5
Предисловие .......................................................6
Глава 1. Знакомство смикро-ЭВМ 11
1.1. Введение ................................................. 11
1.2. История развития микро-ЭВМ................................. 13
1.3. Особенности микро-ЭВМ . *..............,..................17
1.4. Области применения.....................'..................19
Глава 2. Как собрать микро-ЭВМ ...................................25
2.1. Введение . . . ......................................... 25
2.2. Подготовка к сборке..................................... 25
2.2.1. -Необходимые сведения............................ .25
2.2.2. Используемые инструменты и материалы ...... . . 33
2.3. Общие вопросы сборки .....................................34
2.4. Источники питания.................... . ................35
2.5. Настройка и испытание микро-ЭВМ ..........................36
Глава 3. Как работает микро-ЭВМ ................................ 42
3.1. Введение......................г.................... . . 42
3.2. Технические средства микро-ЭВМ ...........................42
3.3. Работа микро-ЭВМ .... . ................................. 49
3.4. Языки программирования для микро-ЭВМ .....................90
Глава 4. Как пользоваться микро-ЭВМ .............................100
4.1. Введение .............................................. 100
4.2. Составление программы сложения двух чисел................102
4.3. Составление программы вывода на печать текста . .........120
4.4. Подключение кассетного магнитофона и телевизионного приемника 137
Глава 5. Функциональное расширение микро-ЭВМ.....................142
5.1. Введение ....................................142
5.2. Логические схемы . **• • .............................148
. 5.3. Расширение памяти 150
5.4. Расширение возможностей по вводу-выводу . .......... . .154
5.4.1. Устройства вывода данных...........................156
5.4.2. Устройства ввода данных............................159
Глава 6. Выбор микро-ЭВМ .................................... 161
6.1. Введение........................................ . . . 161
6.2. Рекомендации относительно выбора микро-ЭВМ . ............161
6.3. Типы микро-ЭВМ...........................................169
6.4. Данные об интегральных схемах • .. . . .,............. . 175
Приложения . ;.....................................177
Литература ............................... . ................ 181
Предметный указатель . ................................... .... 182
Морисуэ М.» Ёсикава Т.
МИКРО-ЭВМ ЗА ТРИ ДНЯ
Научный редактор Л. А Паршина
Младший научный редактор Л. С. Сысоева
.Художник К. О. Остольскии *
Г Художественный редактор Л. Е. Безрученков
Технический редактор Н. Д. Толстякова
Корректор Т. Т. Пашковская
ИБ Кв 2393
Сдано в набор 23.07.80. Подписано к печати 14.12.80.
Формат 60X907ie. Бумага типографская № 3.
Гарнитура латинская. Печать высокая» Объем >5,75
бум. л. Усл. печ. л. Ц.50. Уч.-изд. л. 10,13.
Изд. № 20/0962. Тираж 25 000 эка. Зак. 800.
Цена 75 коп.
ИЗДАТЕЛЬСТВО «Мир>
Москва, 1-Й Рижский пер., 2.
Ленинградская типография № 2 головное предпри-
ятие ордена Трудового Красного Знамени 71енин-
градско'го объединения, «Техническая книга*» . им.
Евгении Соколовой СоюЗполиграфпрома при Госу-
дарственном комитете СССР по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли, 198052, г. Ленин-
град, Л-52, Измайловский проспект, 29.
75 коп.
I