Лабораторная работа 4

Лабораторная работа 4
Арифметические команды микропроцессора Intel8080. Выполнение
программ арифметических вычислений
Цель работы: Исследование выполнения отдельных команд и
простых программ арифметических вычислений; самостоятельная запись и
выполнение несложных программ.
1. Краткие сведения из теории
1.1. Команды арифметических операций.
Команды арифметических операций обеспечивают выполнение двоичных операций сложения, вычитания, инкрементирования и декрементирования содержимого регистра (регистровой пары) или ячейки памяти, а
также для сложения чисел в двоично-десятичном формате. Все команды
сложения и вычитания используют в качестве одного из операндов
аккумулятор и для выполнения действий используют арифметико-логическое
(АЛУ) устройство микропроцессора. Поэтому все арифметические команды
влияют на состояние разрядов флагового регистра микропроцессора.
Исключение составляют команды инкремента регистровых пар и сложения
регистровых пар, которые не используют АЛУ и на состояние флагов не
влияют.
а) ADD R . Сложение данных из аккумулятора и регистра R.
ADC R . Сложение содержимого аккумулятора и регистра R с учетом бита
переноса (флага переноса).
Однобайтовые команды с регистровым способом адресации. В качестве
R могут выступать регистры общего назначения (B,C,D,E,H,L),аккумулятор
(А) и ячейка памяти (М). В последнем случае адрес ячейки должен
находиться в регистровой паре HL. В качестве второго операнда
используется аккумулятор, туда же пересылается и результат операции.
Формат команды
1000СSSS ,
где SSS – код регистра источника (см. таблицу 1 в работе 3),
С=0 – перенос не используется, С=1 – перенос используется.
б) ADI data. Сложение содержимого аккумулятора и непосредственных
данных.
ACI data . Сложение непосредственных данных с учетом бита переноса.
Двухбайтовые команды с непосредственным способом адресации. В качестве второго операнда и приемника результата также используется
аккумулятор.
Формат команды
1100С110 КОП
XXXXXXXX Данные (1 байт)
Значение бита С определяется как в предыдущей команде.
в) SUB R . Вычитание из аккумулятора содержимого регистра R.
SBB R . Вычитание из аккумулятора содержимого регистра R с учетом
бита переноса (вычитание с заемом).
Однобайтовые команды с регистровым способом адресации. В качестве
R могут выступать регистры общего назначения (B,C,D,E,H,L), аккумулятор
(А) и ячейка памяти (М). В последнем случае адрес ячейки должен
находиться в регистровой паре HL. В качестве второго операнда
используется аккумулятор, туда же пересылается и результат операции.
Формат команды
1001СSSS ,
где SSS – код регистра источника,
С=0 – перенос не используется,
С=1 – перенос используется.
г) SUI data. Вычитание из содержимого аккумулятора непосредственных
данных.
SBI data. Вычитание непосредственных данных с учетом бита переноса
(заема).
Двухбайтовые команды с непосредственным способом адресации. В качестве второго операнда и приемника результата также используется
аккумулятор.
Формат команды
1101С110 КОП
XXXXXXXX
Данные (1 байт) Значение бита С определяется как в
предыдущем случае.
д) INR R . Инкремент (увеличение на 1) содержимого регистра R.
DCR R . Декремент (уменьшение на 1) содержимого регистра R.
Однобайтовые команды с регистровым способом адресации. В качестве
R могут выступать регистры общего назначения (B, C, D, E, H, L), аккумулятор (А) и ячейка памяти (М). Содержимое регистра R увеличивается
(уменьшается) на 1 и результат помещается в тот же регистр. Команды
влияют на все биты флагового регистра микропроцессора за исключением
бита переноса, который не изменяется.
Формат команды
00SSS10D ,
где SSS – код регистра,
D=0 – инкремент,
D=1 – декремент.
е) INX RR. Инкремент содержимого регистровой пары.
DCX RR. Декремент содержимого регистровой пары.
Однобайтовые команды с регистровым способом адресации. В
качестве операнда используются регистровые пары BC, DE, HL и SP. На
состояние битов флагового регистра команды не влияют.
Формат команды
00RRD011 ,
где RR – код регистровой пары,
D=0 – инкремент,
D=1 – декремент.
ж) DAD RR . Сложение содержимого регистровой пары HL и пары RR.
Однобайтовая команда с регистровым способом адресации. В качестве
RR могут выступать регистровые пары BC,DE,HL,SP. Вторым операндом и
приемником результата является регистровая пара HL. Команда не влияет на
биты флагового регистра за исключением бита переноса, который может
устанавливаться по результату операции.
Формат команды
00RR1001 ,
где RR-код регистровой пары,
з) DAA. Десятичная коррекция содержимого аккумулятора.
Команда осуществляет коррекцию результата сложения двух чисел в
двоично-десятичном коде таким образом, что в аккумуляторе тоже
образуется число в двоично-десятичном коде. Команда использует биты
переноса и дополнительного переноса и влияет на все флаги.
Формат команды:
00100111
1.2. Команды сдвигов
Это команды сдвигающие содержимое аккумулятора вправо или влево
на один разряд. При этом сдвиг может происходить через бит переноса
регистра флагов. Команды не влияют на другие флаги регистра признаков.
а) RLC . Циклический сдвиг влево содержимого аккумулятора.
RRC . Циклический сдвиг вправо содержимого аккумулятора.
Однобайтовые однооперандные команды с неявным способом
адресации. В качестве операнда и приемника результата используется
аккумулятор.
Формат команды
0000С111
С – направление сдвига (0 – влево, 1 –вправо).
б) RАL . Циклический сдвиг влево содержимого аккумулятора через
перенос.
RАR . Циклический сдвиг вправо содержимого аккумулятора через
перенос.
Однобайтовые однооперандные команды с неявным способом
адресации. В качестве операнда и приемника результата используется
аккумулятор. В сдвиге как дополнительный бит участвует флаг переноса.
Формат команды
000С1111
С – направление сдвига (0 – влево, 1 –вправо).
2. ПОРЯДОК РАБОТЫ
2.1. Ввести в УМК с адреса 0800 программу, складывающую три числа
расположенных по адресам 0900, 0901, 0902 прибавляющую к результату
число 10 (десятичное) и помещающую результат в ячейку 0903.
LXI
MOV
INX
ADD
INX
ADD
ADI
INX
MOV
H,0900
A,M
H
M
H
M
0AH
H
M,A
;загрузка в пару HL адреса
;первое число в аккумулятор
;инкремент указателя адреса
;сложить первое и второе число
;инкремент указателя адреса
;прибавить третье число
;прибавить число 10
;инкремент указателя
;полученную сумму переслать в память
Занести по адресам 0900, 0901 и 0902 числа и выполнить программу.
Проверить полученный результат.
2.2. Изменить программу, чтобы из суммы первых двух чисел вычиталось третье и десятичное число 20. Выполнить эту программу и
проверить результат.
2.3. В предыдущих программах если полученные результаты больше
256 т.е. не могут быть представлены однобайтовым числом старшие биты
результата теряются. В этом случае необходимо результат представлять
двухбайтовым числом и использовать команды учитывающие перенос или
заем.
Введите в УМК следующую программу-пример и выполните ее.
Сравните результат с программой 1.
Программа сложения трех чисел и числа 10 с учетом переноса
L1:
L2:
L3:
LXI
MVI
MOV
INX
ADD
JNC
INR
INX
ADD
JNC
INR
ADI
JNC
INR
INX
MOV
INX
MOV
H,0900 ;загрузка в пару HL адреса
C,00H ;обнулить регистр С
A,M
;первое число в аккумулятор
H
;инкремент указателя адреса
M
;сложить первое и второе число
L1
;переход к метке L1 если нет переноса
C
;если перенос увеличить на 1 регистр С
H
;инкремент указателя адреса
M
;прибавить третье число
L2
;переход к метке L1 если нет переноса
C
;если перенос увеличить на 1 регистр С
0AH
;прибавить число 10
L3
;переход к метке L1 если нет переноса
C
;если перенос увеличить на 1 регистр С
H
;инкремент указателя
M,A
;полученную сумму переслать в память
H
M,C
2.4. Составить программу суммирования 10 чисел расположенных в
памяти начиная с адреса 0900. Использовать циклическую процедуру
суммирования, в качестве счетчика взять регистр С и зацикливание
программы производить по ненулевому результату в регистре С. Результат
поместить в ячейках 0910 (младший байт) и 0911 (старший байт). Выполнить
программу и проверить результат.
2.5. Составить программу суммирования 10 двухбайтовых чисел
расположенных в памяти с адреса 0900. Выполнить ее и проверить результат.
2.6.Составить и выполнить программу сложения двух четырехразрядных десятичных чисел представленных в двоично-десятичном коде.
Исходные числа и результат разместить в памяти.
2.7. Составить и выполнить программу умножения двух однобайтовых
чисел.
Содержание отчета.
1. Ассемблерные записи программ с комментариями.
2. Пошаговый разбор работы программы 1.