Машинные языки

Министерство образования и  науки Российской Федерации.

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального образования

ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет

им. Г. И. Носова »

 

 

Кафедра электроники и микроэлектроники.

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине «Машинные языки  программирования»

вариант №44.

Выполнил:          студент группы АП-08

 Вахтеров М.В.

 

 

   Проверил:                    д.т.н., профессор

Лукьянов  С.И.

 

 

 

 

 

 Магнитогорск

2010

 

Содержание:

1. Анализ поставленной задачи  .  ............................................................................... 3

2. Разработка блок-схемы поставленной  задачи.  ..................................................... 4

3. Разработка программы.  ........................................................................................... 7

4. Вывод.  ....................................................................................................................... 9

5. Список используемой литературы.  ....................................................................... 10

1. Анализ поставленной задачи.

Подсчитать  число сочетаний «101» в адресном пространстве 0000h – 0100h. Начальный и конечный адрес должны находиться в ячейках памяти 0800h, 0801h и 0802h, 0803h соответственно. Например:

 

 

1 сочетание

3 сочетание

2 сочетание

 

1	0	1	0	1	1	0	1
Модуль числа

 

 

Максимальное число проверяемых  ячеек памяти равно 257. В каждой ячейки памяти может быть одновременно не больше трёх сочетаний «101. Отсюда следует, что максимальное количество сочетаний  «01» в тестируемом адресном пространстве составляет 257*3=771 или 303h. Значит, для ответа потребуется две ячейки памяти.

В ячейки памяти возможно шесть вариантов расположения сочетания «101». Для определения сочетания, после загрузки содержимого ячейки памяти в аккумулятор, накладывается маска на содержимое аккумулятора, выделяющая только три бита, а потом результат сравнивается с сочетанием «101». Если сочетание «101» есть, то счётчик сочетаний инкрементируется. Иначе проверяются следующие три бита. Таким образом, проверяются все шесть возможных комбинаций в цикле.

После проверки всех ячеек  памяти количество сочетаний «101» выводится в ячейки памяти с адресами 0900h и 0901h. 

Регистровая пара ВС используется для маскирования. Регистр D - для подсчёта количества сочетаний «101», регистр Е – счётчик прохождения тела цикла. В регистровой паре HL  содержится адрес текущей ячейки памяти.

Перед началом основной программы необходимо обнулить содержимое регистра D и ячеек памяти с адресами 0900h и 0901h.

Программа будет храниться  в адресном пространстве, начиная  с ячейки памяти 080Сh.

 

 

2. Разработка блок-схемы поставленной задачи.

 

Начало

А

Обнуление счётчика сочетаний  «101»

Загрузка начального адреса в регистровую пару HL

(Е)←06, (ВС)←A0E0

(А)←M(HL), (A)←(A)^(C)

(A)=(B)

Увеличение счетчика сочетаний  «101» на 1

Сдвиг содержимого регистров В и С вправо

(Е)-1=0?

1

Да

Нет

Да

Нет

1

2

3

4

5

6

7

8

                   Рисунок 1. Блок-схема программы (начало) 

А

Конец

1

Да

Нет

Ячейка памяти последняя?

Вывод содержимого регистра D в ячейку памяти с адресом 0900h

(HL)←(HL)+1

9

11

10

Рисунок 1. Блок-схема программы (окончание)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как видно  из рисунка 1, программа состоит из 11 блоков.

В начале данной программы обнуляется счётчик сочетаний «101» - регистр D (блок 1). Затем в регистровую пару HL загружается адрес первой ячейки тестируемой памяти из ячеек памяти с адресами 0800h, 0801h (блок 2). Далее в регистр Е загружается число прохождения тела цикла, а в регистры В и С записываются маски для определения наличия сочетания «101» (блок 3).

Затем в аккумулятор загружается содержимое ячейки памяти, адрес которой находится в регистровой паре HL. С помощью маски, находящейся в регистре С обнуляются пять битов содержимого аккумулятора (при первом прохождении тела цикла ими являются биты с нулевого по четвертый) – блок 4. В блоке 5 проверяется равенство между тремя тестируемыми битами и сочетанием «101» (сравнивается содержимое аккумулятора и регистра (B). Если биты представляют собой сочетание «101», то счётчик этих сочетаний инкрементируется (блок 6). В противном случае выполняется сразу переход к блоку 7 – содержимое регистров В и С сдвигается вправо для тестирования следующих трех битов. Следом содержимое регистра Е декрементируется и проверяется равен ли он нулю (блок 8). Если содержимое регистра Е не равно нулю, то выполняется переход к блоку 4.

Иначе осуществляется переход к блоку 9, в котором  проверяется, не последняя ли текущая  ячейка памяти. Для этого сравнивается содержимое регистровой пары HL и адрес последней тестируемой ячейки памяти, находящийся в ячейках памяти с адресами 0802h, 0803h. Если ячейка памяти последняя, то содержимое регистра D выводится в ячейку памяти с адресом 0900h (блок 10). После этого программа завершает свою работу.

В ином случае содержимое регистровой пары инкрементируется (блок 11) и далее выполняется переход к блоку 3.

 

 

 

3. Разработка программы

                                                                                                                              Таблица 1

Описание программы на языке  ассемблера и в машинных кодах

Метка	Адрес	Данные	Ассемблер	Мнемоника	Комментарий
	080C 080D	3E 00	MVI A,00	(A)←00	Загрузка в аккумулятор числа 00h
	080E 080F 0810	32 01 09	STA 0901	M(0901)←(A)	Обнуление содержимого ячейки памяти с адресом 0901h
	0811	57	MOV D,A	(D)←A	Обнуление счётчика сочетаний «101»
	0812 0813 0814	2A 00 08	LHLD 0800	(L)←M(0800) (H)←M(0801)	Загрузка в регистровую пару HL адреса первой ячейки
M5	0815 0816	1E 06	MVI E,06	(E)←06	Загрузка в регистр Е числа 06h
	0817 0818 0819	01 E0 A0	LXI B, A0E0	(BC)← A0E0	Загрузка в регистровую пару ВС числа A0E0h
M2	081A	7E	MOV A,M	(A)←M(HL)	Загрузка в аккумулятор содержимого  ячейки памяти, адрес которой находится  в регистровой паре HL
	081B	A1	ANA C	(A)←(A)^(C)	Логическое умножение содержимого  аккумулятора и содержимого регистра С
	081C	B8	CMP B	Z=1 if (A)=(B)	Сравнение содержимого аккумулятора и регистра В
	081D 081E 081F	C2 2B 08	JNZ M1	JMP if Z=0	Переход на метку М1, если нет сочетания «101»
	0820	14	INR D	(D)←(D)+1	Инкремент содержимого регистра D
	0821 0822 0823	C2 2B 08	JNZ M1	JMP if Z=0	Переход на метку М1, если регистр D не переполнен
	0824 0825 0826	3A 01 09	LDA 0901	(A)←M(0901)	Загрузка содержимого ячейки памяти с адресом 0901h в аккумулятор
	0827	3C	INR A	(A)←(A)+1	Инкремент содержимого аккумулятора
	0828 0829 082A	32 01 09	STA 0901	M(0901)←(A)	Запись содержимого аккумулятора в ячейку памяти с адресом 0901h
M1	082B	78	MOV A,B	(A)←(B)	Запись в аккумулятор содержимого  регистра В
	082C	0F	RRC		Сдвиг вправо содержимого аккумулятора
	082D	47	MOV B,A	(B)←(A)	Загрузка в регистр В содержимого аккумулятора
Продолжение таблицы 1
Метка	Адрес	Данные	Ассемблер	Мнемоника	Комментарий
	082E	79	MOV A,C	(A)←(C)	Запись в аккумулятор содержимого  регистра С
	082F	0F	RRC		Сдвиг вправо содержимого аккумулятора
	0830	4F	MOV C,A	(C)←(A)	Загрузка в регистр С содержимого аккумулятора
	0831	1D	DCR E	(E)←(E)-1	Декремент содержимого регистра Е
	0832 0833 0834	C2 1A 08	JNZ M2	JMP if Z=0	Переход на метку М2, если содержимое регистра Е не равно нулю
	0835 0836 0837	3A 02 08	LDA 0802	(A)←M(0802)	Загрузка в аккумулятор младшего байта адреса последней ячейки
	0838	BD	CMP L	Z=1 if (A)=(L)	Сравнение содержимого регистра L с содержимым аккумулятора
	0839 083A 083B	C2 43 08	JNZ M3	JMP if Z=0	Переход на метку М3, если содержимое регистра L не равно содержимому аккумулятора
	083C 083D 083E	3A 03 08	LDA 0803	(A)←M(0803)	Загрузка в аккумулятор старшего байта адреса последней ячейки
	083F	BC	CMP H	Z=1 if (A)=(H)	Сравнение содержимого регистра Н  с содержимым аккумулятора
	0840 0841 0842	CA 47 08	JZ M4	JMP if Z=1	Переход на метку М4, если содержимое регистра Н равно содержимому аккумулятора
M3	0843	23	INX H	(HL)←(HL)+1	Инкремент содержимого регистровой  пары HL
	0844 0845 0846	C3 15 08	JMP M56		Безусловный переход на метку М5
M4	0847	7A	MOV A,D	(A)←(D)	Загрузка в аккумулятор содержимого  регистра D
	0848 0849 084A	32 00 09	STA 0900	M(0900)←(A)	Запись в ячейку памяти с адресом 0900h содержимого аккумулятора
	084B	FF	RST 7		Завершение программы

 

 

4. Вывод.

 

В ходе выполнения курсовой работы, была написана программа, позволяющая подсчитать количество сочетаний «101» в заданном адресном пространстве.

Достоинства: если необходимо подсчитать количество других сочетаний из трех байт, то достаточно изменить маску, загружаемую в регистр В, а так же само сочетание (регистр С). Так же возможно тестирование другого адресного пространства, включая ячейки памяти с адресами 0000h – FFFFh.   

Недостатки: программа позволяет подсчитать количество сочетаний «101» только внутри определенной ячейки.

Для того , чтобы программа считала сочетания и на стыке двух ячеек необходимо усовершенствование , а именно подсчитывать количество этих   сочетаний с помощью регистра состояния.

Ответ записывается в две ячейки памяти с адресами 0900h-0901h. Причем в ячейку памяти с адресом 0900h – младший байт, а в ячейку памяти с адресом 0901h – старший байт. Программа располагается в адресном пространстве 080Сh-084Вh.

 

5. Список используемой литературы.

      1.   Токхайм Р. «Микропроцессоры: курс и упражнения»;

    

      2. Курс лекций по дисциплине «Машинные языки программирования».