Программирование на языке низкого уровня

Программирование на языке низкого уровня

Общие сведения об однокристальной микро-ЭВМ типа КМ1816ВЕ48.

Кроме алгоритмических языков программирования (языков высокого уровня) существуют языки программирования низкого уровня, т.е. машинные языки (система команд в виде кодов) и соответствующий им ассемблер (т.е. тот же машинный язык, но команды записываются не в виде кодов, а с использованием мнемонических обозначений более понятных для человека). Для каждого типа микропроцессора существует свой ассемблер, т.е. своя система машинных команд, которым соответствуют команды на ассемблере. Причем эта система команд очень сильно «привязана» к архитектуре микропроцессора.

Для приобретения навыков программирования на ассемблере удобно воспользоваться ассемблером для однокристальной микро-ЭВМ типа КМ1816ВЕ48 (аналог Intel 8048) (микроконтроллер). Несмотря на то, что указанный микроконтроллер достаточно «древний», он хорош с точки зрения простоты архитектуры и требует минимальных временных затрат на ее освоение. При этом основное время будет затрачено студентом на изучение ассемблера и приобретения навыков программирования на нем, которые с успехом можно использовать при освоении других типов микропроцессоров и микроконтроллеров. Кроме того, микроконтроллер типа КМ1816ВЕ51 (современные аналоги из серии MCS-51) являющийся более совершенным продолжением микроконтроллера типа КМ1816ВЕ48 и «понимающим» его команды, оказался настолько удачной разработкой, что до сих пор используется при построении средств измерений, контроля и диагностики.

Структурная схема микроконтроллера типа КМ1816ВЕ48 представлена на рисунке.

. . . . . .

ДШ

Т/С

ДШ

АЛУ

АКК

. . .

T0 T1

Структурная схема микроконтроллера типа КМ1816ВЕ48

Аккумулятор (АКК) – 8-разрядный регистр, через который осуществляется все логические, арифметические операции, операции ввода/вывода, многие операции пересылки данных.

Арифметико-Логическое Устройство (АЛУ) – для выполнения арифметических и логических операций.

Десятичный корректор (ДК) – для преобразования двоичного кода в двоично-десятичный.

Регистр Т – для хранения промежуточного результата.

ССП – регистр «слово состояния процессора» (PSW).

М – мультиплексор.

ОЗУ данных – для хранения данных.

ДШ – дешифратор.

РА – регистр адреса.

Т/С – таймер-счетчик событий.

СППЗУ программ – стираемое, перепрограммируемое ЗУ – для хранения программ (1кБ).

СК – счетчик команд (12 двоичных разрядов) указывает (содержит адрес) на очередную выполняемую команду из ПЗУ.

Устройство управления осуществляет общее управление МК.

РК – регистр команд.

Т0, Т1 – тест-выводы.

INT – вход внешнего прерывания.

Порты ввода/вывода:

BUS – 8-разрядный двунаправленный порт ввода/вывода.

Р1 и Р2 – квазидвунаправленные порты ввода/вывода.

Однокристальный 8-разрядный МК представляет собой сверхбольшую интегральную схему, имеющую в своем составе все атрибуты маленькой ЭВМ (АЛУ, ОЗУ, ПЗУ, УУ, Р1, Р2, BUS) иногда называемую однокристальной микроЭВМ и используется в качестве встроенного МК в различных устройствах для измерения, контроля и диагностики. Возможно расширение возможностей МК за счет дополнительных микросхем (ОЗУ, ПЗУ, устройств ввода/вывода).

МК может работать с тактовой частотой от 1 до 6 МГц. Команды однобайтные и двухбайтные. Цикл однобайтной команды – 2,5 мкс; двухбайтной – 5 мкс.

На основе этого МК разработан более совершенный МК – КМ 1816 ВЕ 51.