realizuoti viename (keliuose) lustuose, atsirado mikroprocesoriaus sąvoka.
Mikroprocesorius - tai programa valdomas įtaisas skirtas duomenims
apdoroti, realizuotas viename arba keliuose (retai) lustuose.
Šiandien, kai visi procesoriai realizuojami VLIS (labai didelio integracijos
laipsnio) technologija, sąvokos procesorius ir mikroprocesorius praktiškai tapo
sinonimais (bent jau kai kalba eina apie kompiuteriuose taikomus vienkristalius
mikroprocesorius). Kalbant apie šiuos mikroprocesorius, tinka ir toks procesoriaus
apibūdinimas: tai elektroninė grandinė, kuri funkcionuoja kaip centrinis kompiuterio
užduočių apdorojimo vienetas, užtikrinantis rišlų valdymą.
Mikroprocesoriai turi būdingus lustų bruožus: gaminant masiškai, jie yra
palyginti pigūs ir patikimi. Dėl universalumo, pigumo, mažų matmenų jie tapo labai
populiarūs.
Kompiuterių ir mikroprocesorinių įtaisų charakteristikas ir galimybes didžiąją dalimi
lemia juose naudojami mikroprocesoriai. Todėl kiekvienas, kas tokiais įrenginiais
profesionaliai naudojasi, turi gerai suprasti mikroprocesorių darbo principus ir ypatybes.
Nors mikroprocesoriaus lustas laikomas pagrindiniu sistemos elementu, iš tikrųjų pats
mikroprocesorius sudaro tik nedidelę sistemos dalį: kai kuriose sistemose MP lusto kaina
nesudaro ir (10-20)% bendros mikroprocesorinės sistemos (MPS) kainos, o ši savo ruožtu
nesudaro ir pusės viso mikrokompiuterio kainos.
Mikroprocesorius yra sudarytas iš keleto skirtingų įtaisų: operacinio įtaiso
atliekančio duomenų apdorojimą; registrų naudojamų laikinai išsaugoti informaciją;
valdymo įtaiso, iškoduojančio programos komandas ir formuojančio valdymo signalus.
Šiuolaikiniai mikroprocesoriai turi ir priešatmintines (cache memory), tam kad pagreitintų
duomenų apdorojimą. Modernūs mikroprocesoriai dirba su 64 bitų magistralėmis. Tai reiškia,
kad 64 bitai informacijos gali būti apdorojama ir perduodama lygiagrečiai.
Įvairūs mikroprocesoriai naudojami visuose skaitmeniniuose prietaisuose:
laikrodžiuose, televizoriuose, kompaktinių plokštelių grotuvuose, kompiuteriuose,
buitiniuose prietaisuose, automobiliuose bei reaktyviniuose lėktuvuose ir t.t. Mikroprocesorių kaina svyruoja nuo keliasdešimties centų iki kelių tūkstančių litų, našumas - nuo kelių
tūkstančių iki milijardų ar daugiau aritmetinių operacijų per sekundę.
Pagrindinės procesorių charakteristikos
Pagrindinės techninės charakteristikos: darbo dažnis, išorinių adresų ir duomenų
magistralių plotis, vidaus duomenų magistralės plotis, vidinių priešatmintinių tipai ir talpa.
Darbo dažnis nusako, kokiam esant maksimaliam sinchroserijos dažniui,
išreiškiamam MHz (GHz), mikroprocesorius dirba patikimai. Jei pirmųjų MP darbo
dažnis siekė vos kelis MHz, tai šiuolaikinių – 3 GHz ir daugiau.
Architektūrinės charakteristikos: procesoriaus tipas (skaliarinis, vektorinis);
architektūros tipas (CISC, RISC, VLIW ir pan.); išorinių bei vidinių adresų ir
duomenų linijų skaičius,...

Mikroprocesorius – tai programa valdomas įtaisas, sudarytas iš vienos ar kelių mikroschemų. Dažniausiai mikroprocesorius daromas viename kristale.
Mikroprocesoriai turi būdingus mikroschemų bruožus: gaminant masiškai, jie yra labai pigūs ir patikimi. Įvairūs mikroprocesoriai naudojami visuose skaitmeniniuose prietaisuose: laikrodžiuose, televizoriuose, kompaktinių plokštelių grotuvuose, asmeniniuose kompiuteriuose ir t.t. Mikroprocesorių kaina svyruoja nuo kelių centų iki kelių tūkstančių litų, našumas - nuo kelių tūkstančių iki milijardų ar daugiau aritmetinių operacijų per sekundę.
Šiame kursiniame darbe rašysime programą, kuri atliks skaičiavimus procesoriuje Intel 8080 (KP580ИK80). Intel pasirodė 1974 m. ir neretai laikomas pirmuoju praktiniam pritaikymui iš tiesų tinkamu šio tipo prietaisu. Jis buvo programiškai suderinamas su anksčiau gamintu Intel 8008, kuris nepasiteisino, nes reikalavo pernelyg daug papildomų mikroschemų savo darbui palaikyti. Šis mikroprocesorius gali dirbti 2 MHz taktiniu dažniu, atlieka 0,64 mln. operacijų per sekundę, sudarytas iš 6000 tranzistorių, adresuojama atmintis 64 Kb, naudojama galia 1,35-1,7 W, duomenų magistralė 8 bitai, turi fiksuotą komandų sistemą, kuri įrašoma gamybos metu į ir vartotojas jos negali keisti. Mikroprocesorius sukurtas taikant 6m technologiją.
Palyginti su Intel 8008, mikroprocesoriaus našumas padidėjo dešimt kartų, o papildomų, mikroprocesoriaus darbą palaikančių, mikroschemų sumažėjo nuo 20-ies iki šešių. Mikroprocesorius buvo naudojamas gatvių apšvietimo valdymo įrenginiuose ir pirmuosiuose asmeniniuose kompiuteriuose Altair. Dabar dėl nesudėtingos architektūros ir paprastos komandų sistemos mikroprocesorius plačiai naudojamas mokymo tikslais. Duomenims saugoti mikroprocesorius turi 7 aštuonių skilčių registrus. Registras A, vadinamas kaupikliu, skirtas keitimuisi informacija su išoriniais įtaisais. Atliekant aritmetines, logines ir postūmio operacijas, kaupiklyje laikomas vienas iš operandų. Jame talpinamas operacijos vykdymo rezultatas. Kiti šeši registrai – B, C, D, E, H, ir L – sudaro vadinamą bendros paskirties registrų bloką ir gali būti naudojami ir duomenims, ir adresams laikyti. Kai reikia saugoti 16 skilčių dvejetainius skaičius, šie pavieniai 8 skilčių registrai jungiami į poras BC, DE, HL.
Nors šis mikroprocesorius atrodo labai silpnas ir lėtas lyginant su naujausiais šiuo metu gaminamais mikroprocesoriais...

Magistralės blokas iš atminties perduoda adresus ir duomenis į duomenų bloką vieno baito per ciklą greičiu.
Operacinis blokas, kurį sudaro registrai, aritmetinis loginis įrenginys ir mikrokomandų atmintis atlieka veiksmus su duomenimis. Baigęs vykdyti komandą, operacinis blokas išduoda signalą į adresų bloką, kad būtų rašomas naujas adresas komandos paėmimui iš atminties.
Kartu su 80286 buvo išleistas kooprocesorius 287, kuris atlikdavo operacijas su plaukiojančio kablelio skaičiumi. 286 registrai skiriasi nuo 8086 šiomis funkcijomis:1. palaikė daugiaprograminį režimą. 2. įvestas papildomas žymių registras MSW, kurio pagalba buvo pereinama nuo realaus režimo į vertikalų. 3. įvesti deskriptorių registrai.
Deskriptoriai naudojami suskirstyti atminties lauką į duomenų zoną, kodų zoną ir adresų zoną.
Procesorius atlieka šias funkcijas:
1. duomenų perdavimo komandos.
2. aritmetinės komandos.
3. loginės komandos.
4. eilučių komandos.
5. valdymo perdavimo komandos.
6. procesoriaus valdymo.
7. apsaugos valdymo.
8. deskriptorių valdymo.
Visos komandos skirstomos į bazines ir papildomas. Papildomos komandos veikia tik apsaugotame režime.
32 bitų procesoriai
32 bitų procesoriai turi duomenų magistralę, kuria vienu metu iš atminties priimami 4 bitai informacijos. Visi procesoriai dirba realiame ir virtualiame režime. Segmentų dalis nuo 64KB padidėja iki 4MB. Fizinė atminties adresacija iki 4GB, virtuali 64TB. Visi procesoriai IA-32 turi papildomą sisteminį valdymo režimą. Šiame režime procesorius gali išeiti iš operacinės sistemos ir grįžti į ją pagal pertraukties signalą. Šis režimas skirtas mažinti energijos sąnaudas. Pradedant 486, visuose naudojamas vidinis kešas L1. Duomenų apsaugai naudojama keturių lygių atminties ir įėjimo – išėjimo apsauga. Pradedant 486, koprocesorius montuojamas pagrindinio procesoriaus viduje.
Procesorius 80386
386 Intel procesoriai. Pirmasis buvo išleistas 1985m. 1988m. buvo išleistas 386SX kurio duomenų...

Šikardas sukonstravo skaičiavimo mašiną, kuri atlikinėjo 4 veiksmus (+, –, /, *) su penkiaženkliais dešimtainiais skaičiais.
1642 m. Paskalis sudarė mašiną aštuonženkliams skaičiams.
1672 m. Leibnicas apjungė pagrindinius veiksmus bet kokia tvarka.
1804 m. Žakardas panaudojo perfokortas.
1820 m. Tomas pradėjo gaminti aritmometrus.
1833 m. Bebidžas parašė traktatą “Analytical Engine”. Skaičiavimo mašiną sudaro SM atmintis, programinio valdymo mazgas su perfokortom, spausdintuvas.
1890 m. Cholerikas sukeitė perfokortų skaitytuvą “TMC”  “IBM”.
1666 m. Leibnicas parašė traktatą “De Art Combinatoria”. Jis dvejetainės skaičiavimo sist. įkūrėjas.
1844 m. Bulis parašė straipsnį “Matematinė logikos analizė”; Paminėti loginiai veiksmai IR ARBA NE.
Daug prisidėjo Pirsas, Šenonas.
1937 m. Zusė sukūrė 3 mašinas: Z1, Z2, Z3. Z1 – mechaninė; Z3 – ant vakuuminių lempų, Z3 – oje panaudota 22 bitų aritmetika, logaritminė skilčių vaizdavimo forma (su slankiu kableliu)
  50 ms *  5 sek.
Sukūrė PLANCALCUL kalbą, kurios pagrindu sukurtos ALGOL, PL1.
1944 m. Aikenas sukūrė elektromechaninį skaičiuoklį “Harword Work 1”
  300 ms *  6 s /  11 s
Jon Van Neuman sukūrė kompiuterį EDUAC.
1946 m. Foresteris sukūrė MTI – magnetinę atmintį.
1948 m. atsirado tranzistorius. Šoklis, Bardinas iš “Bell” gavo 1956 m. Nobelio premiją.
1959 m. “Fourcheld” firmoje sukurtas integrinis grandynas.
1965 m. “DEC” sukūrė pirmą mini kompiuterį PDP 8.
1968 m. atsiranda atminties elektroninis grandynas “Intel”.
1969 m. “Datepoint” pasiūlė “Intel” ir “TI” firmoms gaminti TTL, TTLS.
Pirmasis mikroprocesorius 4004 firmoje “Intel”. Paskui jis modifikuotas į 8008. bazinis mikroprocesorius 8080.
1974 m. Altair 8800 procesorius panaudotas. Alenas ir Geitsas parašo interpretuojančią kalbą “BASIC”.
1975 m. firma “APLE” panaudodama “Mostel” firmos mikroproc. Sukūrė kompą.
1981 m. “IBM” personaliniai kompai XT panaudojus “Intel” 8088 mikroprocesorių.
Šiuo metu naudojami:
16 b XT, AT (8088, 8086, …)
32 b (80836, 80486, …)
64 b (Pentium, …)
128 b (San)
2. KOMPIUTERIŲ ARCHITEKTŪROS
Architektūra  Struktūra + Programinis modelis
Programinis modelis – įvairūs, vartotojui prieinami duomenų registrai.
2.1. I VAN...

Tai buvo jau trečias mikroprocesorius po Intel 4004 (1971) ir Intel 8008 (1972).
Pagrindiniai mikroprocesoriaus Intel 8080 parametrai:
• taktinis dažnis 2 MHz;
• greitis 0,64 mln. operacijų per sekundę;
• tranzistorių skaičius 6000;
• gamybos technologijos skiriamoji geba 6 m;
• duomenų magistralė 8 bitai;
• adresuojamoji atmintis 64 KB.
Palyginti su Intel 8008, mikroprocesoriaus našumas padidėjo dešimt kartų, o papildomų, mikroprocesoriaus darbą palaikančių, mikroschemų sumažėjo nuo 20-ies iki šešių. Mikroprocesorius buvo naudojamas gatvių apšvietimo valdymo įrenginiuose ir pirmuosiuose asmeniniuose kompiuteriuose Altair. Dabar dėl nesudėtingos architektūros ir paprastos komandų sistemos mikroprocesorius plačiai naudojamas mokymo tikslams.
2.1.2. Registrų blokas
Duomenims saugoti mikroprocesorius turi 7 aštuonių skilčių registrus. Registras A vadinamas kaupikliu skirtas keitimuisi informacija su išoriniais įtaisais. Atliekant aritmetines, logines ir poslinkio operacijas, kaupiklyje laikomas vienas iš operandų. Jame talpinamas operacijos vykdymo rezultatas. Kiti šeši registrai – B, C, D, E, H ir L – sudaro vadinamąjį bendros paskirties registrų (BPR) bloką ir gali būti naudojami ir duomenims ir adresams laikyti. Jai reikia saugoti 16 skilčių dvejetainius skaičius šie pavieniai 8 skilčių registrai jungiami į poras BC, DE, HL. Asemblerio komandose šios poros identifikuojamos kaip B, D, ir H.
Dėklo rodyklė SP (16 skilčių registras) skirta dėklo atminties ląstelėms adresuoti. Programuotojui yra prieinamos atskirai žemesnioji SL ir aukštesnioji SH 8 skilčių registro dalys.
Komandų skaitiklio PC (16 skilčių) paskirtis – laikyti komandos adresą. Išrinkus iš atminties eilinę komandą, skaitiklio turinys padidinamas vienetu, t. y. adresuojamas kitas komandos baitas (jeigu programoje nėra sąlyginių arba besąlyginių pereigų).
Požymių registras F (8 skiltys) skirtas tam tikriems operacijos vykdymo rezultato požymiams fiksuoti. Požymis užfiksuojamas į atitinkamą registro skiltį įrašant 1 arba 0:
7
0
S
Z
0
AC
0
P
1
C
• bitas S – ženklo požymis: 1 – rezultatas neigiamas; 0 –rezultatas teigiamas;
• bitas Z – nulio požymis: 1 – rezultatas lygus nuliui, 0 – rezultatas...

Mikroprocesorinio įtaiso, mikroprocesorinės sistemos, mikroprocesoriaus ir mikrovaldiklio apibrėžimai. Mikroprocesorinių sistemų architektūrų tipai.
Mikroprocesoriniu įtaisu (MĮ) arba mikroprocesorine sistema (MPS) vadinamas elektroninis įtaisas, kuriame yra bent vienas mikroprocesorius. MĮ naudojami pramonėje, medicinoje, buityje ir daugelyje kitų sričių. Pavyzdžiui, MĮ yra personalinis kompiuteris, staklių ir mikrobanginės krosnelės valdymo įranga, elektroninis laikrodis ir t.t. Bendru atveju mikroprocesorinį įtaisą (1 pav.) sudaro mikroprocesorius, atmintis (programų ir duomenų) bei periferiniai įvedimo - išvedimo įrenginiai (I/O). MĮ skirtas skaitmeninio informacijos apdorojimo algoritmų programinei realizacijai. Pagrindinis informacijos apdorojimo elementas čia yra mikroprocesorius. Mikroschemų skaičius, sudarantis mikroprocesorinį įtaisą, svyruoja nuo vieno iki keleto dešimčių.
Mikroprocesorius apdoroja informaciją. Sistemine magistrale (System Bus) cirkuliuoja duomenys, adresai ir valdymo signalai. Pastoviojoje atmintinėje (ROM – Read Only Memory) saugoma minimali informacija, būtina įtaiso sistemos veikimui valdyti. Joje gali būti programa valdanti viso įtaiso veikimą. Operatyviojoje atmintinėje (RAM – Random Access Memory) saugomi duomenys, tarpiniai skaičiavimų rezultatai ir įtaiso valdymo programos. Programa į atmintinę įrašoma nuosekliai. Per sąsajas (Interface) MĮ bendrauja su kitais įrenginiais, gauna iš jų ir jiems siunčia informaciją. MĮ gali būti keli vienodi ar skirtingi mikroprocesoriai, jis gali turėti kelias sąsajas, įvairių tipų bei paskirties magistrales ir atmintines.
• keli (arba visi) funkciniai elementai realizuoti viename DIS (mikrovaldilkis).
Jeigu visi MPS funkciniai elementai yra vienoje DIS, ji vadinama vienkristaliu mikrokompiuteriu, arba mikrovaldikliu (microcontroller).
Mikrovaldikliai naudojami skaitmeninėje elektronikoje, kur nereikia atlikti itin sudėtingų skaičiavimų realiame laike. Jie itin patogūs ir lankstūs dėl įvairios periferijos integracijos, galimybės suderinti analogines ir skaitmenines grandines, galimybės atnaujinti projektą, neatliekant pakeitimų schemoje, bei sąlyginai nedidelės kainos.
Mikroprocesorinės sistemos architektūra sąvoka apjungia:
- vidinės architektūros tipą (Harvardo – kai mikroprocesorius naudoja atskiras magistrales duomenims ir komandoms įvesti / išvesti, ar Von Neumano – kai duomenų ir komandų skaitymui / rašymui naudojama ta pati magistralė);
- ryšio su mikroprocesorinės sistemos mazgais metodus ir priemones;
- sąsajos skilčių skaičių ir organizavimo principus;
- registrų kiekį ir darbo su jais...

Susipažinti su mikroprocesoriaus Intel 8086 (K1810BM86) komandų formatais, operandų adresavimo būdais bei komandų kodų formavimu.
1 lentelė. Tiesioginio adresavimo būdo rezultatai
Adresas
Komandų šešioliktainiai kodai
Atliekamos funkcijos
Operandai
Vykdymo rezultatai
0001
B8
MOV AX,D16
AX ← 2345
0002
45
D16=2345
0003
23
0004
05
ADD AX,D16
AX ← 2345+1234
0005
34
D16=1234
0006
12
AX=3579
.X
AX=1234
.S0001, 8B- B8,
0002 06- 45,
0003 30- 23
.X
AX=1234
.G 0000= FB 0001,0004
BR@0000:0004
.X
AX=2345
.S0004, 46- 05,
0005 07- 34,
0006 00- 12
.X
AX=2345
.XAX=2345- 1111
.X
AX=1111
.G 0004= 05 0001,0007
BR@0000:0007
.X
AX=3579
b) inkrementavome registro turinį;
2 lentelė. Registrinio adresavimo būdo rezultatai
Adresas
Komandų šešioliktainiai kodai
Atliekamos funkcijos
Pradiniai duomenys
Vykdymo rezultatai
0001
FF
INC AX
AX=1234
AX ← AX+1
0002
C0
.XAX=1234-
.S0001, FF- FF,
0002 C0- C0
.G 0000= FB 0001,0003
BR@0000:0003
.XAX=1235
2.2. Taikant tiesioginį operandą, šalutinį registrinį ir registrinį adresavimą sudarėme ir įvykdėme programas:
a) sudėti 2 baitų tiesioginį operandą su kaupiklio turiniu;
3 lentelė. Tiesioginio operando adresavimo būdo rezultatai
Adresas
Komandų šešioliktainiai kodai
Atliekamos funkcijos
Operandai
Vykdymo rezultatai
0001
05
ADD AX,D16
AX ← AX+ 2222
0002
22
D16=2222
0003
22
AX=5555
.XAX=1235- 3333
.S0001, 05- ,
0002 22- ,
0003 22-
.G 0000= FB 0001,0004
BR@0000:0004
.XAX=5555-
b) iš atminties ląstelės turinio atimti kitos ląstelės turinį;
4 lentelė. Šalutinio registrinio adresavimo būdo rezultatai
Adresas
Komandų šešioliktainiai kodai
Atliekamos funkcijos
Operandai
Pradiniai duomenys
Vykdymo rezultatai
0001
8B
MOV AX,[SI]
SI=2345
AX ← 2345
0002
04
0003
2D
SUB AX,D16
0004
34
D16=1234
AX ← 2345-1234
0005
12
AX=1111
.XAX=0000-
.S0001, 8B- ,
0002 04- ,
0003 2B- 2D,
0004 46- 34,
0005 07- 12
.XSI=0030-
.SW0030, 0000- 2345
.SW0030, 2345-
.G 0000= 7C 0001,0006
BR@0000:0006
.XAX=1111-
c) inkrementavome atminties ląstelės turinį;
5 lentelė. Registrinio adresavimo būdo rezultatai
Adresas
Komandų šešioliktainiai kodai
Atliekamos funkcijos
Pradiniai duomenys
Vykdymo rezultatai
0001
46
INC [SI]
SI=5678
M[SI] ← M[SI]+1
0002
1C
.S0001, 46- ,
0002 1C- ,
0003 2D-
.XSI=0020-
.SW0020, 5678-
.G 0000= 7C 0001,0003
BR@0000:0003
.SW0020, 5679-
2.3. Taikant šalutinį registrinį ir registrinį adresavimą sudarėme ir įvykdėme programą:
a) persiuntėme 2 baitų operandą iš atminties į kaupiklį;
6 lentelė. Šalutinio registrinio adresavimo būdo rezultatai
Adresas
Komandų šešioliktainiai kodai
Atliekamos funkcijos
Pradiniai duomenys
Vykdymo rezultatai
0001
8B
MOV AX,[DI]
DI=ABCD
AX ← M[DI]
0002
05
AX=ABCD
.S0001, FF- 8B,
0002 04- 05,
0003 2D-
.XDI=0040- 0010
.SW0010,...

Duomenims saugoti mikroprocesorius turi 7 aštuonių skilčių registrus. Registras A vadinamas kaupikliu ir yra skirtas informacijos apsikeitimui su išoriniais įtaisais. Vykdant aritmetines, logines ir poslinkio operacijas, kaupiklyje laikomas vienas iš operandų. Jame, taip pat, talpinamas operacijos vykdymo rezultatas. Kiti šeši registrai B,C,D,E,H ir L sudaro vadinamąjį bendros paskirties registrų (BPR) bloką ir gali būti naudojami kaip duomenų, taip ir adresų laikymui. Šie registrai gali būti naudojami kaip pavieniai 8 skilčių registrai, o tais atvejais, kai reikia saugoti 16 skilčių dvejetainius skaičius, jie jungiami į poras BC, DE, HL. Asemblerio komandose šios poros identifikuojamos kaip B, D, ir H.
Dėklo rodyklė SP (16 skilčių registras), skirta dėklo atminties ląstelių adresavimui. Programuotojui yra prieinamos atskirai žemesnioji SL ir aukštesnioji SH 8 skilčių registro dalys.
Komandų skaitiklis PC (16 skilčių) skirtas komandos adreso laikymui. Išrinkus iš atminties eilinę komandą, skaitiklio turinys padidinamas vienetu, t.y. adresuojama kitas komandos baitas (jeigu programoje nėra sąlyginių arba besąlyginių perėjimų).
AC
0
P
1
C
• bitas S - ženklo požymis: 1 - rezultatas neigiamas; 0 - rezultatas teigiamas;
• bitas Z - nulio požymis: 1 - rezultatas lygus nuliui, 0 - rezultatas nelygus nuliui;
• bitas AC - pagalbinės pernašos požymis: 1 - esant pernašai iš dvejetainio skaičiaus trečiosios skilties, 0 - pernašos nėra;
• bitas P - lygiškumo požymis: 1 - jei rezultato dvejetainiame kode yra lyginis vienetų skaičius, 0 - jei nelyginis vienetų skaičius;
• bitas C - pernašos požymis: 1 - jei operacijos rezultatas netelpa į 8 skiltis (įvyksta pernaša iš aukščiausiosios skilties, arba buvo skolintasi atliekant atimties veiksmą).
Šios bitų reikšmės įeina ir į vėlesnių kartų Intel architektūros mikroprocesorių 16 ir 32 skilčių požymių registrus, kaip žemesnysis šių registrų baitas.
2. Operandu adresavimo budai
Operacijos vykdymui komandoje, be operacijos tipo, turi būti nurodyti ir operandai. Aptarsime naudojamus operandų adresavimo būdus.
Registrinis adresavimas. Operandai, esant šiam adresavimui, yra bendros paskirties registruose, kurių adresai nurodomi vieninteliame OKB. Kadangi registrų yra mažai,...

Darbo tikslas: Susipažinti su 16 skilčių mokomosios mikroprocesorinės sistemos (MPS) KM1810BM86–910 struktūra, mikroprocesoriaus registriniu modeliu, atminties laukų paskirstymu. Išsiaiškinti klavišinio ir displėjaus monitoriaus funkcijas.
Darbo eiga: MPS panaudotas 16 skilčių mikroprocesorius KM1810BM86 (Intel 8086, 1978), pagamintas taikant MOP technologiją. Mikroprocesoriaus kristale yra apie 29000 tranzistorių.
Šešiolikos skilčių duomenų registrai AX, BX, CX, ir DX naudojami atliekant aritmetines ir logines operacijas. Išskirtinę vietą tarp šių registrų užima kaupiklis AX. Jame paprastai saugomas vienas iš operandų, o atlikus operaciją – jos rezultatas.
Registrai BX, CX ir DX naudojami ne tik aritmetinėms-loginėms operacijoms, bet turi ir specialią paskirtį. Bazinis registras BX naudojamas apskaičiuojant adresus, CX ciklinėse procedūrose veikia kaip ciklų skaitiklis, DX – kai kuriose įvesties / išvesties operacijose laikomi prievadų adresai.
Kiekvienas iš išvardintų registrų susideda iš dviejų dalių – H (High) ir L (Low), turinčių po 8 skiltis, į kurias galima kreiptis atskirai.
Segmentų registrų grupę sudaro 4 šešiolikos skilčių registrai: CS – programos, arba kodo, DS – duomenų, SS – dėklo ir ES – pagalbinis duomenų registras. Visuose šiuose registruose laikomi baziniai (pradiniai) atitinkamų segmentų adresai.
Perjungiame MPS į displėjaus monitoriaus režimą ir per COM prievadą sujungiame su kompiuteriu.
Įjungus MPS maitinimą ir paspaudus klavišą "СБРОС", displėjaus monitorius pereina prie iniciacijos programos, ir displėjaus ekrane pasirodo pranešimas "Микролаб - 86 V 1.1", o kitoje eilutėje taškas, rodantis, kad monitorius laukia naujos komandos. MPS klaviatūra, išskyrus klavišus "СБРОС" ir "ПРЕР", blokuojama. Visos 8 displėjaus monitoriaus komandos renkamos kompiuterio klaviatūra (7 lentelė).
(7 lentelė. Displėjaus monitoriaus komandos)
Komanda
Komandos sintaksė
Peržiūrėti / modifikuoti atmintį
S[W],[[],]*
Peržiūrėti / modifikuoti registrus
X[][[duomenys>],]*
Išvesti atminties bloko turinį
D[W] [,]
Perkelti duomenis. atmintyje
M,,
Įvesti duomenis per prievadą
I[W] ,
[]*
Išvesti duomenis per prievadą
O[W] ,
[, ]*
Paleisti vartotojo programą
G ,
Programos. vykdymas kas žingsnį
N [,]*
mikrolab-86, V1.1
Peržiūrime visų registrų reikšmes
.X
AX=0123 BX=0123 CX=0123 DX=0123 SP=0123 BP=0123 SI=0123
DI=0123 CS=0123 DS=0123 SS=0123 ES=0123 IP=0123 FL=0123
Spaudžiu reset ir vėl pažiūriu registrų reikšmes
reset
mikrolab-86, V1.1
.X
AX=0123 BX=0123 CX=0123 DX=0123 SP=0100 BP=0123 SI=0123
DI=0000 CS=0000 DS=0000 SS=0000 ES=0000 IP=0000...

Jis suriša mikroprocesorių su kitom kompiuterio mikroschemomis. Jis leidžia valdyti duomenų registrų sąveiką su aritmetiniu/loginiu bloku (ALĮ). I/Į blokų signalų lygiai pilnai suderinami su mikroprocesorium ir kitais kompiuterio komponentais. Vidinės mikroprocesoriaus grandys yra suprojektuotos elektroniškai taip kad jie greičiau dirba šaltoje aplinkoje. Vidinės mikroprocesoriaus srovės yra tokios mažos , kad jos negali tiesiogiai valdyti išorinių kompiuterių komponentų. Dėl to kiekvieno signalo grandis mikroprocesoriuje jungiama per išorinį I/Į įrenginio buferį, kuris šį signalą sustiprina iki reikiamo lygio. Mikroprocesoriai turi 2 rūšis išorinių jungčių. Jos vadinamos adresų ir duomenų magistralėmis. Per vieną iš jų ateina instrukcijos, per kitą duomenys.
• Valdymo įrenginys. Tai vienas sudėtingiausių elektroninių elementų, valdantis kompiuterinės sistemos darbą. Jis valdo elektrinių signalų judėjimą tarp RAM ir įvesties/išvesties įrenginių, taip pat signalus tarp RAM ir aritmetinio loginio įtaiso. Duomenys ir tiakomosios programos pirmiausia iš antrinių atminties įrenginių perkeliami į RAM, iš kurios mikroprocesoriaus valdymo įtaisas iškviečia reikalingas programų komandas ir duomenis. Valdymo įtaisas iškviečia ir išaiškina į mašininę kalbą išverstas komandas, pagal kurias duoda nurodymus vidiniams centrinio mikroprocesoriaus komponentams ar išoriniams įrenginiams.
Aritmetinis/loginis įrenginys (ALĮ).
• Aritmetinis/loginis įrenginys (ALĮ).
• Jis vykdo aritmetinius veiksmus, atlieka tam tikras logines operacijas. Apdorotini duomenys paimami iš pagrindinės atminties ir per atminties duomenų registrą patenka į ALĮ duomenų registrą - akumuliatorių. ALĮ rezultatą palieka duomenų registre. Vykdydamas operaciją ALĮ gali naudotis ir kitais registrais. Valdant valdymo įrenginius, rezultatai paimami iš duomenųregistrų ir patalpinami į pagrindinę atmintį. Šis žingsnis vadinamas duomenų sankaupa – išsaugojimu. Kai kurios ALĮ operacijos reikalauja sprendimų galimybės. Jos tai atlieka leisdamos rezultatui nuspresti, kurią instrukciją valdymo įrenginys turi paimti pirmą iš eilės. Pirmas mikroprocesorius turėjo tik vieną ALĮ. Dabartiniai mikroprocesoriai gali turėti keletą ALĮ elementų, kurie dažniausiai būna 2 tipų: darbui su fiksuoti formato skaičiais (atlieka paprastas aritmetines operacijas) ir darbui su...