Дж.Хиллбурн, П.Джулич Микро-ЭВМ и микропроцессоры (1979) (1092080), страница 24
Текст из файла (страница 24)
В ассемблерах, которые допускают использование макрокоманд, программист может. выбрать имя и состав команд макрокоманды. Рассмотрим последовательность действий, необходимых длгг загрузки регистра адреса памяти (РАП) в процессе выполнениж программы. Эта несложная операция в ряде микро-ЭВМ выполняет- 152 Глава 8 л л ил ил ил ил и и Рис. 8.4. Регистры Н и 1., ойрааукипие РАП микропропессе- ра 1п!е! 8088. л Ф Рис. 8.8. Содержимое регистров Н и 1. !п!е! 8008 после выполнения первой ко- манды МЧ! (а) и после выполнения второй команды МЧ1 (в). ся при помощи единственной команды.
В 1п1е1 8008 РАП состоит из двух регистров Н и Т., как показано на рис. 5.4. Длина РАП вЂ” четырнадцать двоичных разрядов. Знаки Х в первых двух разрядах показывают, что эти разряды не используются при адресации (их содержимое не имеет никакого значения в данном случае). В микропроцессоре 8008 каждый из двух регистров необходимо загружать отдельно. Предположим, что неко-торый адрес У определен при помощи 2'байт. Тогда РАП можно загрузить этим адресом, используя следующие команды МОЧЕ 1ММЕ!л!АТЕ (ПЕРЕСЫЛКА НЕПОСРЕДСТВЕННАЯ) ![! !1: МЧ! Н,Ч ЬНК 8 МЧ! 1., У Ай)Р ОРРН По первой команде в регистр Н загружается число У, сдвину-тое на восемь разрядов вправо (ЬНК 8). Далее в регистр Т. загружается результат выполнения операции И над числами У и 00000000 11111!11 (ОРРга).
Отдельные этапы описанной процедуры показаны на рис. 5.5. Конечно, Уы и Ум не будут использоваться при определении адреса. Данная последовательность из двух команд многократно повторяется в процессе выполнения программы. Поэтому указанные команды удобно оформить в виде отдельной макрокоманды, чтобы в дальнейшем обращаться к ним по имени этой макрокоманды.
В использовании макрокоманды можно выделить три этапа: 1) определение, 2) обращение и 3) расширение. Каждую макрокоманду в программе необходимо один раз определить. Такое определение обычно содержит указание на то, что производится определение макрокоманды, символическое имя макрокоманды, спи- Программное обеспечение 153 сок фиктивных параметров, позволяющий настраивать макрокоманду на конкретное использование при очередном обращении, и указание конца макроопределения.
Например, в микро-ЭВМ МСЬ-8 определение макрокоманды 1ОАР для загрузки РАП бу. дет иметь следующий вид: Макроолределение ЕОАР МАСКО АРРК МЧ1 Н, АРРК ЬНК 8 МЧ1 1., АРРК АЬ)Р ОРРН ЕХРМ Фиктивный параметр АРОК при обращении в макрокоманде заменяется конкретным адресом. Оператор Е5)РМ указывает на конец макроопределения. Обращение к макрокоманде производится по ее символическому имени с указанием используемых параметров. Предположим, что в РАП необходимо загрузить адрес У. Тогда обращение к макрокоманде будет выглядеть следующим образом: Макрообращ ение 1.ОАР У При трансляции программы для каждого макрообращения подставляются соответствующие команды.
В нашем примере в ре. зультате трансляции получим следующие команды: Макрорасширение МЧ! Н, У ЬНК 8 МЧ! 1., У АМ) ОРРН Возможность использования макрокоманд в ассемблере является очень мощным средством. Так, при помощи макрокоманд на заданной ЭВМ можно выполнять команды других машин.
5.6. ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ НА ЯЗЫКЕ АССЕМБЛЕРА Программа на языке ассемблера является пошаговой логической реализацией алгоритма, составленного по схеме, рассмотренной в равд. 5.2. Наиболее важным ири программировании является построение четкой схемы вычислений. Написание эффективной программы на языке ассемблера — это искусство, требующее опыта, интеллекта и интуиции. Чем сложнее программа, тем важнее становятся 'требования эффективности ее построения (малого времени выполнения и/или малого объема занимаемой памяти). В дан- 154 Глава в ной главе изложим некоторые основные концепции, придерживаясь которых можно достичь эффективного программирования,[71.
циклы Часто в программе возникает необходимость многократного повторения некоторой последовательности команд, как это можно видеть из рассмотрения следующего примера. ПРИМЕР З.2 Предположим, что необходимо вычислить 8* Х 1в обозначает умножение) и результат записать по адресу У. При помощи набора команд микропроцессора 1п1е1 8ОО8 (МС5-8), приведенных в приложении Г, указанные действия, можно выполнить путем очистки аккумулятора и последующего восьмикратного добавления к содержимому аккумулятора величины Х. Соответствующая программа может быть записана в следующем виде: ХКА А; Очистить аккумулятор.
1.ОАР Х; Загрузить РАП. АРР М; Добавить Х к содержимому аккумулятора. АРР М АРР М АРР М АРР М АРР М АРР М АРР М 1.ОАР 'л'; Загрузить РАП адресом У. МО"1Г М, А; Записать содержимое аккумулятора в У. Для очистки аккумулятора используется команда ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Макрокоманда 1.ОАР, определенная в равд. 5.5, используется для загрузки регистров Н и Ь адресом величины Х, после чего по команде АРР М к содержимому аккумулятора добавляется Х.
По макрокоманде ЕОАР в регистры Н и л, записывается адрес У,.а по команде МОЧ М, А результат. многократного сложения (т. е. 8ХХ) записывается в память на место У. Так как команда АРР М встречается неоднократно, то в программе можно возвращаться и повторять эту команду восемь раз. Подобная процедура называется циклом. Цикл уже использовался Программное обеспечение 155' Рнс 5.6.
Блок-схема простейшего цикла. в примере 5.1. Конечно, для организации цикла требуются неко. торые дополнительные логические схемы, необходимые при определении завершения цикла. При использовании цикла программирование в общем виде процедуры вычислений 1г=г е Х больше не представляет затруднений. При этом суммирование реализуется путем простого повторения на каждом проходе цикла операции А ~ — А+(Х) Если эта операция повторяется г раз, в регистре А окажется число гХХ.
На рис. 5.6 представлена блок-схема этого простейше- 156 Гяава з Отметим, что в данной программе на одну команду меньше, чем в программе, не использующей цикл. Кроме того, рассматриваемая программа является более универсальной, так как ее можно применять для вычисления выражений ЗХХ, 5ХХ и т. д. Во многих ситуациях преимущества описанного подхода являются еще более ощутимыми.
Описанная программа — это непосредственная реализация блок-схемы рис. 5.5. Для уменьшения количества обращений к памяти переменная Я была записана в регистр В. Если в состав ЦП машины входят регистры общего назначения, то такие регистры следует использовать для организации счетчика, который на блок-схеме представляется при помощи переменной Я. В этом случае время выполнения программы уменьшится. Используя цикл, можно реализовать функции, выполняемые довольво сложными схемами на элементах И/ИЛИ дискретной логики. пРимеР з.з Предположим, требуется сравнить некоторое вводимое слово с последовательностью слов, хранимых в памяти, и в случае совпадения с одним из них выполнить подпрограмму МАТЕР.
При отсутствии совпадения следует передать управление подпрограмме 5!ОМАТ. Рассмотрим данный пример применительно к 1п1е! 8080. Пусть слова, с которыми следует сравнивать вводимое слово, хранятся в регистре С. Данный регистр служит в качестве индексного регистра цри организации выхода из цикла по завершении операции сравнения, В общем случае.может возникнуть необходимость производить проверку лишь части каждого вводимого ин- го цикла. Программа ХКА 1.ОАР СМР ,1Х МОЧ 1.ОАР КЕРТ: АРР РСК ЛЧ2 Е151: 1.ОАР МОЪ" цикла А К М Р15! В, М Х М В КЕРТ У М, А записывается следующим образом: ; Очистить аккумулятор.
; Загрузить РАП адресом К. ; Сравнить К с нулем. ; Перейти по условию К=О. ; Записать К в В. Программное обесаеиение 157 Рнс. 5.7, Размещение в памяти проверяемых слов и соответствующих масок яля примера 5.3, формационного слова. Поэтому вводимое слово маскируется с целью исключения разрядов, не участвующих в операции сравнения. Каждое проверяемое слово хранится в памяти вместе с маской, которая размещается непосредственно перед словом, как показано на рис.
5.7. Программа реализации рассмотренной процедуры поиска записывается следующим образом: МН! С, И ; Запрузить регистр С количеством проверяемых слов гН, среди которых производится поиск. ; Загрузить РАП адресом списка .проверяемых слов. ; Ввести информационное слово с устройства Ф О. ; Наложить маску. ; Увеличить на единицу содержимое РАП. ; Сравнить с проверяемым словом. Н, ТЮОтсР 1.Х! ПЧЮОКР: 151 М Н АНА 1ЫХ СОИТ : СМР М МАТЕР ; При совпадении выполнить подпрограмму МАТ%Р.
РСц ЛЕ 1НХ С ТОМАТ Н ; Перейти ло несовпадению. ; Увеличить на единицу содержимое РАП. ,1МР 11т1%01сР; Прочитать следующее слово. 158 Глава а После загрузки регистра С количеством проверяемых слов, а РАП вЂ” адресом списка этих слов вводимое слово поступает с устройства, обозначаемого цифрой О. Далее на первое проверяемое слово по команде И накладывается маска. Сравниваться будет лишь содержимое тех разрядов вводимого слова, которые соответствуют единичным разрядам маски.