Микропроцессорные средства и системы

Контрольное задание, вариант № 7

Группа Э-41-З, студент **********

Министерство Образования Украины

Кременчугский Государственный Политехнический Институт

Кременчуг 1998

Преобразовать числа из десятичной системы счисления в двоичную и шестнадцатеричную : 5 ; 38 ; 93 ; 175 ; 264.

Десятичная системаДвоичная системаШестнадцатеричная система
500004001015
3800010011026
930010111015D
175010101111AF
264100001000108

Задача № 2

Преобразовать числа, записанные в прямом двоичном коде в десятичный и шестнадцатеричный код : 0011 ; 1000010 ; 00011011000 .

Прямой двоичный кодДесятичный кодШестнадцатеричный код
0000000001133
000010000106642
00011011000216D8

Задача № 3

Выполнить следующие арифметические действия с двоичными числами, заданными в прямом коде : 0011 + 1000110 ; 10000001 – 1000110

+

0011

+

3

10000001

129
100011070100011070
1001001730011101159

Задача № 4

Выполнить следующее арифметическое действие в 8-ми разрядной сетке ( старший бит содержит знак числа ) : 5 х 25

Х

0.0011001

Х

25
0.00001015
0011001
0000000
0011001
0.1111101125

Контрольная работа № 2

Задача № 1

Определить размер памяти в килобайтах ( байтах ), если данная память адресуется с адреса A0EDH по адрес EF34H. Одна ячейка памяти занимает 8 бит

Для решения определим вначале кол-во ячеек памяти, адресуемых одним разрядом при 16- теричной системе адресации.

4-й разряд3-й разряд2-й разряд1-й разрядH
4096256161H

Таким образом, начальный и конечный адреса в десятичной системе будут :

A0EDH = 4096 * 10 + 256 * 0 + 16 * 14 + 1 * 13 + 1= 41198 ;

EF34H = 4096 * 14 + 256 * 15 + 16 * 3 + 1 * 4 +1 = 61237 .

61237 – 41198 = 20039.

20039 = 19 * 1024 + 583.

Итак, размер памяти будет 20039 байт или 19 кБ. 583 байт

Задача № 2

Символьная строка расположена в ОЗУ начиная с адреса 0006H. Известно, что под каждый символ отводится одна ячейка памяти. Число символов в строке = 731. Определить адрес для обращения к последнему символу строки.

Порядковый номер последней ячейки памяти в десятичной системе будет 731 + 6 = 737. Переведем 738 из десятичной системы в двоичную :

73710 = 0010111000012

Теперь переводим в 16 – теричную : 0010111000012 = 02E116

Ответ : адрес последнего символа 02E1H

Задача № 3

Составить программу на Ассемблере с комментариями :

Подсчитать число символов в строке, расположенной в области начиная с адреса 1000H и заканчивая адресом 2000Hбез учета пробелов, если известно, что каждый символ занимает одну ячейку памяти и пробел кодируется как 01H.

Максимальное число символов в строке 2000h -1000h=1000h=409610

После выполнения программы результат будет помещен в HL.

LXISP,3000h ; указание вершины стека

LXIH,1000h ; адрес 1-го элемента => в HL

LXID,1000h ; загрузка счетчика в D, E

XRAA ; обнуление аккумулятора

STA 2001h ; обнуление счетчика количества символов

STA 2002h ; обнуление счетчика количества символов

MVIB,01h ; код пробела => в В

LOOP:

MOVA, M ; загрузить символ из ячейки М в аккумулятор

CMPB ; проверка на код пробела

JNZCOUNT ; если не совпадает, переход к COUNT, иначе – дальше

INXH ; адрес следующего символа

DCXD ; уменьшить счетчик

JZEXIT ; если счетчик = 0, на выход

JMPLOOP ; в начало цикла

COUNT:

PUSHH ; выгрузить содержимое HL в стек

LHLD 2001h ; загрузить HL содержимым счетчика количества символов

INXH ; увеличить счетчик на 1

SHLD 2001h ; сохранить счетчик количества символов в 2001h, 2002h

POPH ; восстановить в HL сохраненный адрес

RET ; возврат из подпрограммы

EXIT:

LHLD 2001h ; загрузить HL содержимым счетчика количества символов

END

Задача № 4

Составить программу на Ассемблере, направленную на решение математической функции :

Z = lg(x+1)

Натуральный и десятичный логарифмы одного и того же числа (в данном случае – выражения) связаны простым соотношением, позволяющим переходить от одного к другому :

Lgx = Mlnx, где M = 1/ln10 = 0,434294481903252…

Т. е., десятичный логарифм числа x = натуральному логарифму этого же числа, умноженному на постоянный множитель M = 0,434294481903252…, называемый модулем перехода от натуральных логарифмов к десятичным.

В соответствии с вышесказанным, lg (x+1) = 0,434294481903252…* ln(x+1)

Для вычисления ln(x+1) используем разложение в ряд :

Ln(x+1) = x-x2 /2+x3 /3-x4 /4+x5 /5-x6 /6+x7 /7-x8 /8+…

В результате алгоритм решения сводится к четырем арифметическим действиям : + ; – ; * ; /.

Перед выполнением арифметических действий над числами с плавающей запятой условимся первое число размещать в регистрах EHL, второе – в регистрах DBC; результат операции оставлять в EHL.

Формат представления чисел с плавающей запятой :

SPPPPPPPPMMMMMMMMMMMMMMM
76543210123456789101112131415
1-й байт2-й байт3-й байт

Где : S – знак числа ( 1-отрицательный, 0-положительный ), P0…P7 – 8-битный смещенный порядок, M1 … M15 – мантисса. Скрытый бит целой части мантиссы в нормализованных числах содержит 1

1000hX
1001h
1003h
1003hX2
1004h
1005h
1006hX3
1007h
1008h
1009hX4
100Ah
100Bh
100ChX5
100Dh
100Eh
100FhX6
1010h
1011h
1012hX7
1013h
1014h
1020hАдрес ячейки с текущим XN
1021h
1022hТекущий N

До начала вычислений число Х должно быть размещено в памяти по адресам 1000h-1002h.;начало цикла вычислений

CALC1:

LXI H,1003h ; сохранение адреса первой ячейки

SHLD 1020h ; для хранения XN

CALL LOAD ; Загрузка Х в EHL

;цикл вычисления XN

CALC2: CALL LOAD1 ;Загрузка Х в DBC CALL MULF ; Умножение чисел с плавающей точкой

MOV B, H ; HL=>BC

MOVC, L

LHLD 1020h ;загрузить адрес ячейки памяти для хранения Хn

MOV M, E ;Хn => в память

INX H

MOV M, B

INX H

MOV M, C

INX H

SHLD 1020h ;запомнить адрес ячейки памяти для следующего Хn

MOV H, B ;BC=>HL

MOVL, C

LDA 1021h ;содержимое ячейки => в аккумулятор

CPI 15h ;если получены все значения Хn,

JZ CALC3 ;переход на CALC3

JMP CALC2 ;иначе – в начало

CALC3:

LXI H,1022h ;

MVI M,01h ;загрузить в ячейку 1022h делитель

LXI H,1003h ;

SHLD 1020h ;содержимое HL => в память

;цикл вычисления XN /NCALC4: MOV B, H ; HL=>BC MOV C, L LHLD 1020h ;загрузить адрес ячейки памяти для хранения N MOV E, M ;Хn => в регистры INX H MOV B, M INX H MOV C, M SHLD 1020h ;запомнить адрес ячейки памяти для следующего Хn

MOV H, B ;BC=>HL

MOV L, C

PUSH H ;

LXI H,1022h ;N => в ячейку С

MOV C, M

POP H ;

MVI D,00h

MVI B,00h

CALL DIVF ; Деление чисел с плавающей точкой

MOV B, H ; HL=>BC

MOVC, L

LHLD 1020h ;загрузить адрес ячейки памяти для хранения Хn /N

DCX H ;

DCX H ;

MOV M, E ;Хn /N => в память

INX H

MOV M, B

INX H

MOV M, C

INX H

SHLD 1020h ;запомнить адрес ячейки памяти для следующего Хn /N

MOV H, B ;BC=>HL

MOV L, C

PUSH H ;

LXI H,1022h ;N => в ячейку С

MOV C, M ;инкремент N

INR C

MOV M, C

POP H ;

LDA 1021h ;содержимое ячейки => в аккумулятор

CPI 15h ;если получены все значения Хn,

JZ CALC5 ;переход на CALC5

JMP CALC4 ;иначе – в начало

CALC5:

LXI H,1003h ;

SHLD 1020h ;

;

CALC6:

LHLD 1020h ;загрузить адрес ячейки памяти для хранения N

MOV D, M ;Хn/N => в регистры D, B,C.

INX H

MOV B, M

INX H

MOV C, M

INX H

SHLD 1020h ;запомнить адрес ячейки памяти для следующего Хn/N

;

;вычисление ln(x+1)

CALC7: CALL LOAD ; Загрузка Х в EHL CALL SUBF ; Вычитание чисел с плавающей точкой CALL CALC8 ; загрузка Хn+1 /N+1 в регистры D, B,C. CALL ADDF ; Сложение чисел с плавающей точкой CALL CALC8 ; загрузка Хn+1 /N+1 в регистры D, B,C. CALL SUBF ; Вычитание чисел с плавающей точкой

CALL CALC8 ; загрузка Хn+1 /N+1 в регистры D, B,C.

CALL ADDF ; Сложение чисел с плавающей точкой

CALL CALC8 ; загрузка Хn+1 /N+1 в регистры D, B,C.

CALL SUBF ; Вычитание чисел с плавающей точкой

CALL CALC8 ; загрузка Хn+1 /N+1 в регистры D, B,C.

CALL ADDF ; Сложение чисел с плавающей точкой

CALL CALC8 ; загрузка Хn+1 /N+1 в регистры D, B,C.

MVI D,00h ; загрузка модуля пере-

MVI B,2Bh ; хода в DBC

MVIC,2Bh

CALL MULF ; Умножение ln(x+1) на модуль перехода к lg

JMP EXIT ; на выход

;;загрузка Хn+1 /N+1 в регистры D, B,C. CALC8: PUSH H LHLD 1020h ;загрузить адрес ячейки памяти для хранения N MOV D, M ;Хn /N => в регистры D, B,C. INX H MOV B, M INX H MOV C, M INX H SHLD 1020h ;запомнить адрес ячейки памяти для следующего Хn /N

POP H ;

RET ;

;

EXIT:

HLT ; Останов

;

;

;

;Загрузка Х в EHLLOAD: LXI H,1000h ;загрузка в HL адреса порядка Х MOV E, M ;загрузка порядка Х в Е LHLD 1001h ;загрузка мантиссы в HL

RET ;

;Загрузка Х в DBC

LOAD1:

PUSH H ;выгрузка в стек HL

LXI H,1000h ;загрузка в HL адреса порядка Х

MOV D, M ;загрузка порядка Х в D

INX H ;

MOV B, M ;

INX H ;

MOV C, M ;загрузка мантиссы в BC

POP H ;загрузка из стека HL

RET ;

;Образование дополнительного кода числа в регистре HL

Comp:

Mov A, H ;

CMA ;

MOV H, A ;

MOV A, L ;

CMA ;

MOV L, A ;

INX H ;

RET ;

;Проверка знака и образование дополнительного кода

NEG:

MOV A, E ;

ORA E ;

JP NOTDK ;

CALL COMP ; Образование дополнительного кода числа в регистре HL

NOTDK: RET ;

;Сдвиг содержимого HL вправо на 1 бит:

SHIFT:

MOV A, H ;

RAR ;

MOV H, A ;

MOV A, L ;

RAR ;

MOV L, A ;

RET ;

;Обмен содержимого регистров EHL и DBC

SWAP:

PUSH B ;

XTHL ;

POP B ;

MOV A, D ;

MOV D, E ;

MOV E, A ;

RET ;

;Восстановление числа с плавающей точкой

REC:

MOV A, H ;

ADD A ;

MOV A, E ;

RAL ;

MOV E, A ;

MOV A, H ;

ORI 80H ;

MOV H, A ;

RET ;

;Преобразование числа в стандартный формат

PACK:

LDA SIGN ;

ADD A ;

MOV A, E ;

MOV D, A ;

RAR ;

MOV E, A ;

MOV A, H ;

ANI 7FH ;

MOV H, A ;

MOV A, D ;

RRC ;

ANI 80H ;

ORA H ;

MOV H, A ;

RET ;

;Сложение чисел с плавающей точкой

ADDF:

MOV A, D ;

XRA E ;

JP ADDF1 ;

MOV A, D ;

XRI 80H ;

MOV D, A ;

JMP SUBF ;

;

ADDF1:

MOV A, D ;

ORA B ;

ORA C ;

JZ ADDF8 ;

MOV A, E ;

ORA H ;

ORA L ;

JNZ ADDF2 ;

CALL SWAP ; Обмен содержимого регистров EHL и DBC

JMP ADDF8 ;

;

ADDF2:

MOV A, D ;

STA SIGN ;

CALL REC ;

CALL SWAP ; Обмен содержимого регистров EHL и DBC

CALL REC ; Восстановление числа с плавающей точкой

;

MOV A, E ;

SUB D ;

JNC ADDF3 ;

CALL SWAP ; Обмен содержимого регистров EHL и DBC

MOV A, E ;

SUB D ;

;

; В EHL большее число, в аккумуляторе разность потенциалов

ADDF3:

JZ ADDF6 ;

CPI 16 ;

JC ADDF4 ;

JMP ADDF7 ;

;

;Можно сдвигать мантиссу меньшего числа

ADDF4:

MOV E, A ;

CALL SWAP ; Обмен содержимого регистров EHL и DBC

ADDF5:

ORA A ;

CALL SHIFT ; Сдвиг содержимого HL вправо на 1 бит:

INR E ;

DCR D ;

JNZ ADDF5 ;

;

;В регистре Е общий порядок. Можно складывать мантиссы

ADDF6:

DAD B ;

JNC ADDF7 ;

INR E ;

JZ ADDF8 ;

ORA A ;

CALL SHIFT ; Сдвиг содержимого HL вправо на 1 бит:

;

ADDF7:

CALL PACK ; Преобразование числа в стандартный формат

;

ADDF8:

RET ;

;

;Вычитание чисел с плавающей точкой

SUBF:

MOV A, D ;

XRA E ;

JP SUBF1 ;

MOV A, D ;

XRI 80H ;

MOV D, A ;

JMP ADDF ; Сложение чисел с плавающей точкой

SUBF1:

MOV A, D ;

ORA B ;

ORA C ;

JZ SUBFA ;

MOV A, E ;

ORA H ;

ORA L ;

JNZ SUBF2 ;

CALL SWAP ; Обмен содержимого регистров EHL и DBC

MOV A, E ;

XRI 80H ;

MOV E, A ;

JMP SUBFA ;

SUBF2:

MOV A, E ;

STA SIGN ;

CALL REC ; Восстановление числа с плавающей точкой

CALL SWAP ; Обмен содержимого регистров EHL и DBC

CALL REC ; Восстановление числа с плавающей точкой

MOV A, D ;

SUB E ;

JNZ SUBF3 ;

MOV A, B ;

CMP H ;

JNZ SUBF3 ;

MOV A, C ;

CMP L ;

JNZ SUBF3 ;

MVI E,0 ;

LXI H,0 ;

JMP SUBFA ;

;

;операнды не равны, необходимо вычитать

SUBF3:

JNC SUBF4 ;

CALL SWAP ; Обмен содержимого регистров EHL и DBC

LDA SIGN ;

XRI 80H ;

STA SIGN ;

;

SUBF4:

MOV A, D ;

SUB E ;

JZ SUBF7 ;

CPI 16 ;

JC SUBF5 ;

CALL SWAP ; Обмен содержимого регистров EHL и DBC

JMP SUBF ;

;

;В регистре А разность порядков, в DBC больший операнд

SUBF5:

MOV E, A ;

SUBF6:

ORA A ;

CALL SHIFT ; Сдвиг содержимого HL вправо на 1 бит:

DCR E ;

JNZ SUBF6 ;

;

;Вычесть мантиссы, результат в EHL

SUBF7:

MOV A, C ;

SUB L ;

MOV L, A ;

MOV A, B ;

SBB H ;

MOV H, A ;

MOV E, D ;

;

;нормализовать и проверить антипереполнение

SUBF8:

MOV A, H ;

ORA H ;

JM SUBF9 ;

DCR E ;

MOV A, E ;

CPI 0FFH ;

STC ;

JZ SUBFA ;

DAD H ;

JMP SUBF8 ;

;

SUBF9:

CALL PACK ; Преобразование числа в стандартный формат

SUBFA:

RET ;

;

;Умножение чисел с плавающей точкой

MULF:

MOV A, E ;

ORA H ;

ORA L ;

JZ MULF8 ;

MOV A, D ;

ORA B ;

ORA C ;

JNZ MULF1 ;

CALL SWAP ; Обмен содержимого регистров EHL и DBC

JMP MULF8 ;

;

;операнды ненулевые, можно умножать

MULF1:

MOV A, D ;

XRA E ;

STA SIGN ;

CALL REC ; Восстановление числа с плавающей точкой

CALL SWAP ; Обмен содержимого регистров EHL и DBC

CALL REC ; Восстановление числа с плавающей точкой

MOV A, D ;

ADD E ;

JC MULF2 ;

SUI 127 ;

JNC MULF3 ;

JMP MULF8 ;

;

MULF2:

ADI 129 ;

JNC MULF3 ;

JMP MULF8 ;

;

;в аккумуляторе А смещенный порядок произведения

MULF3:

MOV C, A ;

MOV E, B ;

MVI D,0 ;

MOV A, H ;

LXI H,0 ;

XCHG ;

DAD H ;

XCHG ;

;

;начало цикла умножения

MULF4:

ORA A ;

RAR ;

JNC MULF5 ;

DAD D ;

;

MULF5:

JZ MULF6 ;

XCHG ;

DAD H ;

XHG ;

JMP MULF4 ;

;

;проверить нарушение нормализации

MULF6:

JNC MULF7 ;

CALL SHIFT ; Сдвиг содержимого HL вправо на 1 бит:

INR C ;

STC ;

JZ MULF8 ;

;

MULF7:

MOV E, C ;

CALL PACK ; Преобразование числа в стандартный формат

;

MULF8:

RET ;

;

;Деление чисел с плавающей точкой

DIVF:

MOV A, E ;

ORA H ;

ORA L ;

JZ DIVF7 ;

MOV A, D ;

ORA B ;

ORA C ;

STC ;

JZ DIVF7 ;

;операнды не равны нулю

MOV A, D ;

XRA E ;

STA SIGN ;

CALL REC ; Восстановление числа с плавающей точкой

CALL SWAP ; Обмен содержимого регистров EHL и DBC

CALL REC ; Восстановление числа с плавающей точкой

CALL SWAP ; Обмен содержимого регистров EHL и DBC

MOV A, E ;

SUB D ;

JNC DIVF1 ;

ADI 127 ;

CMC ;

JC DIVF7 ; возикло антипереполнение

JMP DIVF2 ; перейти на деление мантисс

;

DIVF1:

ADI 127 ; прибавить смещение

JC DIVF7 ; возникло антипереполнение

;

;можно начинать деление мантисс

DIVF2:

STA EXP ;

XCHG ;

LXI H,0 ;

MVI A,16 ; инициализировать счетчик

PUSH PSW ;

JMP DIVF4 ; войти в цикл деления

;

DIVF3:

PUSH PSW ;

DAD H ; сдвинуть влево

XCHG ; частное и остаток

DAD H ;

XCHG ;

;

DIVF4:

PUSH D ; сохранить остаок в стеке

MOV A, E ; вычесть делитель из остатка

SUB C ;

MOV E, A ;

MOV A, D ;

SBB B ;

MOV D, A ;

JC DIVF5 ;

POP PSW ; удалить остаток из стека

INR L ;

PUSH D ;

;

DIVF5:

POP D ; извлечь предыдущий остаток

POP PSW ; извлечь счетчик

DCR A ; декремент счетчика

JNZ DIVF3 ; повторить цикл деления

; деление мантисс закончено

LDA EXP ;

MOV E, A ;

; нормализовать частное

MOV A, H ;

ORA A ;

JM DIVF6 ;

DAD H ;

DCR E ;

CPI 0FFH ; проверить антипереполнение

STC ;

JZ DIVF7 ; возникло антипереполнение

;

DIVF6:

CALL PACK ; Преобразование числа в стандартный формат

DIVF7:

RET ;

;

Контрольная работа № 3

Задача № 1

Построить модель распределения адресного пространства с указанием диапазонов адресов в 16-й системе счисления. В качестве дешифратора адресов используется стандартный дешифратор, к информационным входам которого подключены линии А15, А12, А9 16-разрядной шины адреса.

Выходы дешиф-ратораРазряды адресаДиапазоны адресов
1514131211109876543210
Y00XX0XX0XXXXXXXXX

0000h-01FFh, 0400h-05FFh, 0800h-0DFFh

2000h-21FFh, 2400h-25FFh, 2800h-2DFFh

4000h-41FFh, 4400h-45FFh, 4800h-4DFFh

6000h-61FFh, 6400h-65FFh, 6800h-6DFFh

Y10XX0XX1XXXXXXXXX

0200h-03FFh, 0600h-07FFh, 0A00h-0FFFh

2200h-23FFh, 2600h-27FFh, 2A00h-2FFFh

4200h-43FFh, 4600h-47FFh, 4A00h-4FFFh

6200h-63FFh, 6600h-67FFh, 6A00h-6FFFh

Y20XX1XX0XXXXXXXXX

1000h-11FFh, 1400h-15FFh, 1800h-1DFFh

3000h-31FFh, 3400h-35FFh, 3800h-3DFFh

5000h-51FFh, 5400h-55FFh, 5800h-5DFFh

7000h-71FFh, 7400h-75FFh, 7800h-7DFFh

Y30XX1XX1XXXXXXXXX

1200h-13FFh, 1600h-17FFh, 1A00h-1FFFh

3200h-33FFh, 3600h-37FFh, 3A00h-3FFFh

5200h-53FFh, 5600h-57FFh, 5A00h-5FFFh

7200h-73FFh, 7600h-77FFh, 7A00h-7FFFh

Y41XX0XX0XXXXXXXXX

8000h-81FFh, 8400h-85FFh, 8800h-8DFFh

A000h-A1FFh, A400h-A5FFh, A800h-ADFFh

C000h-C1FFh, C400h-C5FFh, C800h-CDFFh

E000h-E1FFh, E400h-E5FFh, E800h-EDFFh

Y51XX0XX1XXXXXXXXX

8200h-83FFh, 8600h-87FFh, 8A00h-8FFFh

A200h-A3FFh, A600h-A7FFh, AA00h-AFFFh

C200h-C3FFh, C600h-C7FFh, CA00h-CFFFh

E200h-E3FFh, E600h-E7FFh, EA00h-EFFFh

Y61XX1XX0XXXXXXXXX

9000h-91FFh, 9400h-95FFh, 9800h-9DFFh

B000h-B1FFh, B400h-B5FFh, B800h-BDFFh

D000h-D1FFh, D400h-D5FFh, D800h-DDFFh

F000h-F1FFh, F400h-F5FFh, F800h-FDFFh

Y71XX1XX1XXXXXXXXX

9200h-93FFh, 9600h-97FFh, 9A00h-9FFFh

B200h-B3FFh, B600h-B7FFh, BA00h-BFFFh

D200h-D3FFh, D600h-D7FFh, DA00h-DFFFh

F200h-F3FFh, F600h-F7FFh, FA00h-FFFFh

В итоге адресное пространство размером в 64 Кбайт разбито на диапазоны для 8 устройств. В каждом диапазоне выделено 8 участков по 512 байт и 4 участка по 1536 байт.

Задача № 2

Требуется выделить зоны адресного пространства для размещения в них адресов для устройств, указанных в таблице. В качестве адресного дешифратора используется ПЗУ. Построить схемы выделения соответствующих блоков адресов и таблицу диапазонов адресов.

Наименование устройстваДиапазон адресовЕмкость (Кбайт)
ПЗУ10000h-03FFh1
ОЗУ10400h-0BFFh2
УВВ12000h-2FFFh4
ПЗУ23000h-4FFFh8
ОЗУ25000h-6FFFh8
УВВ28000h-FFFFh32

Так как наименьший блок имеет размер 1К ячеек, то разрешающая способность дешифратора должна обеспечивать деление адресного пространства с точностью до зон размером 1К ячеек. Анализируя шесть старших разрядов адреса, получаем необходимую точность, поскольку они делят все адресное пространство обьемом 64К ячеек на 26 = 64 части по 1К ячеек, что и требуется.

Выбираем за основу ПЗУ с 10 адресными входами 2716 ( К573РФ2 ), имеющее структуру 2К*8 бит. Выходы 00 – 05 этого ПЗУ подключаем к инверсным входам выбора кристалла соответсвующих микросхем.

Разрабатываем прошивку ПЗУ.

УстройствоДиапазон адресовАдресные входыВыходы
A5A4A3A2A1A00 1 2 3 4 5
ROM 10000h-03FFh0000000 1 1 1 1 1
RAM 10400h-07FFh0000011 0 1 1 1 1
0800h-0BFFh0000101 0 1 1 1 1
0C00h-0FFFh0000111 1 1 1 1 1
1000h-13FFh0001001 1 1 1 1 1
1400h-17FFh0001011 1 1 1 1 1
1800h-1BFFh0001101 1 1 1 1 1
1C00h-1FFFh0001111 1 1 1 1 1
IN-OUT 12000h-23FFh0010001 1 0 1 1 1
2400h-27FFh0010011 1 0 1 1 1
2800h-2BFFh0010101 1 0 1 1 1
2C00h-2FFFh0010111 1 1 1 1 1
ROM 23000h-33FFh0011001 1 1 1 1 1
3400h-37FFh0011011 1 1 1 1 1
3800h-3BFFh0011101 1 1 1 1 1
3C00h-3FFFh0011111 1 1 1 1 1
4000h-43FFh0100001 1 1 1 1 1
4400h-47FFh0100011 1 1 1 1 1
4800h-4BFFh0100101 1 1 1 1 1
4C00h-4FFFh0100111 1 1 1 1 1
RAM 25000h-53FFh0101001 1 1 1 1 1
5400h-57FFh0101011 1 1 1 1 1
5800h-5BFFh0101101 1 1 1 1 1
5C00h-5FFFh0101111 1 1 1 1 1
6000h-63FFh0110001 1 1 1 1 1
6400h-67FFh0110011 1 1 1 1 1
6800h-6BFFh0110101 1 1 1 1 1
6C00h-6FFFh0110111 1 1 1 1 1
7000h-73FFh0111001 1 1 1 1 1
7400h-77FFh0111011 1 1 1 1 1
7800h-7BFFh0111101 1 1 1 1 1
7C00h-7FFFh0111111 1 1 1 1 1
УстройствоДиапазон адресовАдресные входыВыходы
A5A4A3A2A1A00 1 2 3 4 5
IN-OUT 28000h-83FFh1000001 1 1 1 1 1
8400h-87FFh1000011 1 1 1 1 1
8800h-8BFFh1000101 1 1 1 1 1
8C00h-8FFFh1000111 1 1 1 1 1
9000h-93FFh1001001 1 1 1 1 1
9400h-97FFh1001011 1 1 1 1 1
9800h-9BFFh1001101 1 1 1 1 1
9C00h-9FFFh1001111 1 1 1 1 1
A000h-A3FFh1010001 1 1 1 1 1
A400h-A7FFh1010011 1 1 1 1 1
A800h-ABFFh1010101 1 1 1 1 1
AC00h-AFFFh1010111 1 1 1 1 1
B000h-B3FFh1011001 1 1 1 1 1
B400h-B7FFh1011011 1 1 1 1 1
B800h-BBFFh1011101 1 1 1 1 1
BC00h-BFFFh1011111 1 1 1 1 1
C000h-C3FFh1100001 1 1 1 1 1
C400h-C7FFh1100011 1 1 1 1 1
C800h-CBFFh1100101 1 1 1 1 1
CC00h-CFFFh1100111 1 1 1 1 1
D000h-D3FFh1101001 1 1 1 1 1
D400h-D7FFh1101011 1 1 1 1 1
D800h-DBFFh1101101 1 1 1 1 1
DC00h-DFFFh1101111 1 1 1 1 1
E000h-E3FFh1110001 1 1 1 1 1
E400h-E7FFh1110011 1 1 1 1 1
E800h-EBFFh1110101 1 1 1 1 1
EC00h-EFFFh1110111 1 1 1 1 1
F000h-F3FFh1111001 1 1 1 1 1
F400h-F7FFh1111011 1 1 1 1 1
F800h-FBFFh1111101 1 1 1 1 1
FC00h-FFFFh1111

111 1 1 1 1 1

Схема дешифратора :

Карта памяти :

3FFh7FFhBFFhFFFh
0000hROM 1RAM 10FFFh
1000h1FFFh
2000hIN-OUT 12FFFh
3000hROM 23FFFh
4000h4FFFh
5000hRAM 25FFFh
6000h6FFFh
7000h7FFFh
8000hIN-OUT 28FFFh
9000h9FFFh
A000hAFFFh
B000hBFFFh
C000hCFFFh
D000hDFFFh
E000hEFFFh
F000hFFFFh
000h400h800hC00h

Задача № 3

Разделить адресное пространство 64 килобайта на 18 равных частей. В качестве дешифратора адреса используется ПЛМ. Разбиение адресного пространства показать в виде схемы и таблицы.

Размер одной части 65536 / 18 = 3640 байт. Т. к. 3640 * 18 = 65520, последние 16 ячеек не будут использоваться.

Произведем разбиение 3640 байт на участки 2N :

3640 = 2048 + 1024 + 512 + 32 + 16 + 8

В результате получим 6 областей памяти по 18 участков в каждой :

0000h-8FFFh ( участки размером 2048 )

9000h-D7FFh ( участки размером 1024 )

D800h-FBFFh ( участки размером 512 )

FC00h-FE3Fh ( участки размером 32 )

FE40h-FF5Fh ( участки размером 16 )

FF60h-FFEFh ( участки размером 8 )

Прошивка ПЛМ 1

ОбластьДиапазон адресовРазряды адреса

1

5

1

4

1

3

1

2

1

1

1

0

9876543210
10000h-07FFh00000XXXXXXXXXXX
9000h-93FFh100100XXXXXXXXXX
D800h-D9FFh1101100XXXXXXXXX
FC00h-FC1Fh11111100000XXXXX
FE40h-FE4Fh111111100100XXXX
FF60h-FF67h1111111101100XXX
20800h-0FFFh00001XXXXXXXXXXX
9400h-97FFh100101XXXXXXXXXX
DA00h-DBFFh1101101XXXXXXXXX
FC20h-FC3Fh11111100001XXXXX
FE50h-FE5Fh111111100100XXXX
FF68h-FF6Fh1111111101101XXX
31000h-17FFh00010XXXXXXXXXXX
9800h-9BFFh100110XXXXXXXXXX
DC00h-DDFFh1101110XXXXXXXXX
FC40h-FC5Fh11111100010XXXXX
FE60h-FE6Fh111111100110XXXX
FF70h-FF77h1111111101110XXX
41800h-1FFFh00011XXXXXXXXXXX
9C00h-9FFFh100111XXXXXXXXXX
DE00h-DFFFh1101111XXXXXXXXX
FC60h-FC7Fh11111100011XXXXX
FE70h-FE7Fh111111100111XXXX
FF78h-FF7Fh1111111101100XXX
52000h-27FFh00100XXXXXXXXXXX
A000h-A3FFh101000XXXXXXXXXX
E000h-E1FFh1110010XXXXXXXXX
FC80h-FC9Fh11111100100XXXXX
FE80h-FE8Fh111111101000XXXX
FF80h-FF87h1111111110000XXX
62800h-2FFFh00101XXXXXXXXXXX
A400h-A7FFh101001XXXXXXXXXX
E200h-E3FFh1110001XXXXXXXXX
FCA0h-FCBFh11111100101XXXXX
FE90h-FE9Fh111111101001XXXX
FF88h-FF8Fh1111111110001XXX
73000h-37FFh00110XXXXXXXXXXX
A800h-ABFFh101010XXXXXXXXXX
E400h-E5FFh111001

0XXXXXXXXX
FCC0h-FCDFh11111100110XXXXX
FEA0h-FEAFh111111101010XXXX
FF90h-FF97h111111111001XXXX
83800h-3FFFh00111XXXXXXXXXXX
AC00h-AFFFh101011XXXXXXXXXX
E600h-E7FFh1110011XXXXXXXXX
FCEOh-FCFFh11111100111XXXXX
FEB0h-FEBFh111111101011XXXX
FF98h-FF9Fh111111111001XXXX
94000h-47FFh101100XXXXXXXXXX
B000h-B3FFh101100XXXXXXXXXX
E800h-E9FFh1110100XXXXXXXXX
FD00h-FD1Fh11111101000XXXXX
FEC0h-FECFh111111101100XXXX
FFA0h-FFA7h111111111010XXXX

Прошивка ПЛМ 2

ОбластьДиапазон адресовРазряды адреса

1

5

1

4

1

3

1

2

1

1

1

0

9876543210
104800h-4FFFh01001XXXXXXXXXXX
B400h-B7FFh101101XXXXXXXXXX
EA00h-EBFFh1110101XXXXXXXXX
FD20h-FD3Fh11111101001XXXXX
FED0h-FEDFh111111101101XXXX
FFA8h-FFAFh1111111110101XXX
115000h-57FFh01011XXXXXXXXXXX
B800h-BBFFh101110XXXXXXXXXX
EC00h-EDFFh1110110XXXXXXXXX
FD40h-FD5Fh11111101010XXXXX
FEE0h-FEEFh111111101110XXXX
FFB0h-FFB7h1111111110110XXX
125800h-5FFFh01010XXXXXXXXXXX
BC00h-BFFFh101111XXXXXXXXXX
EE00h-EFFFh1110111XXXXXXXXX
FD60h-FD7Fh11111101011XXXXX
FEF0h-FEFFh111111101111XXXX
FFB8h-FFBFh1111111110111XXX
136000h-67FFh01101XXXXXXXXXXX
C000h-C3FFh110000XXXXXXXXXX
F000h-F1FFh1111000XXXXXXXXX
FD80h-FD9Fh11111101100XXXXX
FF00h-FFOFh111111110000XXXX
FFC0h-FFC7h1111111111000XXX
146800h-6FFFh01100XXXXXXXXXXX
C400h-C7FFh110001XXXXXXXXXX
F200h-F3FFh1111001XXXXXXXXX
FDA0h-FDBFh11111101101XXXXX
FF10h-FF1Fh111111110001XXXX
FFC8h-FFCFh1111111111001XXX
157000h-77FFh01111XXXXXXXXXXX
C800h-CBFFh110010XXXXXXXXXX
F400h-F5FFh1111010XXXXXXXXX
FDC0h-FDDFh11111101110XXXXX
FF20h-FF2Fh111111110010XXXX
FFD0h-FFD7h1111111111010XXX
167800h-7FFFh01110XXXXXXXXXXX
CC00h-CFFFh110011XXXXXXXXXX
F600h-F7FFh1111011XXXXXXXXX
FDE0h-FDFFh11111101111XXXXX
FF30h-FF3Fh111111110011XXXX
FFD8h-FFDFh111111111101XXXX
178000h-87FFh10001XXXXXXXXXXX
D000h-D3FFh110100XXXXXXXXXX
F800h-F9FFh1111100XXXXXXXXX
FE00h-FE1Fh11111110000XXXXX
FF40h-FF4Fh111111110100XXXX
FFE0h-FFE7h111111111110XXXX
188800h-8FFFh10000XXXXXXXXXXX
D400h-D7FFh110101XXXXXXXXXX
FA00h-EBFFh1111101XXXXXXXXX
FE20h-FE3Fh11111110001XXXXX
FF50h-FF5Fh111111110101XXXX
FFE8h-FFEFh111111111110XXXX

В результате получена таблица прошивки ПЛМ для разделения адресного пространства 64 кБ на 18 несплошных равных частей.

Исходя из требуемого количества произведений ( 18 * 6 = 108 ) и количества выходных функций (18), выбираем в качестве элементной базы выпускаемую фирмой ADVANCEDMICRODEVICES микросхему ПЛМ PLS30S16. Эта микросхема позволяет за счет мультиплексирования четырех адресных входов с выходами иметь от 12 до 17 входов и от 8 до 12 выходов при количестве произведений до 64.

Для решения поставленной задачи берем две ПЛМ, запараллеленные входы которых подключены к шине адреса, а выходы – к входам выбора кристалла соответствующих микросхем.

Технические данные на ПЛМ PLS30S16 фирмы AMD :

– IC MASTER/Windows –

(Title) :PLD|BIP||OTPRC

Section :PROGRAMMABLE LOGIC DEVICES

CAT0 :PLD

Category :Bipolar

CAT1 :BIP

MinorA :One-Time

Programmable~Registered/Combinatorial Outputs

CAT3 :OTPRC

MDD Code :AMD

Manufacturer’s Name:ADVANCED MICRO DEVICES

Device Number :PLS30S16-40

Disc :*93

Date :10/26/92

Oper :BAC

Transcode :E

RBASE :30S16

MBase :PLS30S16

Data Book :DATASHEET

Propagation Delay (:40

Maximum Clock (MHz):22.2

Product Terms :64

Flip-Flops :12

Dedicated Inputs :12-17

Bidirectional I/Os :8-12

Standby Current (mA:225

Active Current (mA):225

Pins :28

Has Image :N


Микропроцессорные средства и системы