46123 (665397), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

В этой главе показано, как реализовать команды и способы адресации, которые не входят в набор команд 8080 или 8085. Конечно, нет выбора команд, который включал бы все возможные комбинации. Разработчик должен выбирать набор команд, исходя из того, сколько кодов операций доступно, насколько легко могут быть выполнены дополнительные комбинации и как часто они могут использоваться. Описание дополнительных команд и способов адресации не означает, что основной набор команд является неполным или же плохо разработанным.

РАСШИРЕНИЕ НАБОРА КОМАНД

Команды делятся на следующие группы: арифметические, логические, передачи данных, перехода, пропуска, вызова подпрограммы, возврата из подпрограммы и смешанные. Типы операндов для каждого типа команд обсуждаются в соответствующем порядке: байт, слово, десятичный операнд, разряд, число, составной операнд. При обсуждении способов адресации используется следующий порядок: прямая, косвенная, непосредственная, индексная, регистровая, автоиндексирование с предварительным увеличением адреса, автоиндексирование с предварительным уменьшением адреса, автоиндексирование с последующем уменьшением адреса, косвенная с предварительным индексированием, и косвенная с последующем индексированием .

АРИФМЕТИЧЕСКИЕ КОМАНДЫ

В эту группу включены следующие команды: сложение, сложение с флагом переноса, вычитание, вычитание при перестановке операндов, вычитание с флагом переноса (заем), увеличение на 1, уменьшение на 1, умножение, деление, сравнение, получение дополнения до двух (отрицательного числа) и расширение. Для удобства те команды, принадлежность которых к конкретной категории неясна, повторяются во всех категориях, к которым они могли бы быть отнесены.

ЛОГИЧЕСКИЕ КОМАНДЫ

Эта группа включает следующие команды: логическое И, логическое ИЛИ, логическое ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, логическое НЕ (дополнение), сдвиг, циклический сдвиг и проверку. Она включает также те арифметические команды (такие, как сложение с аккумулятора с самим собой), которые выполняют логические функции.

КОМАНДЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Эта группа включает команды загрузки, запоминания, пересылки, обмена, ввода, вывода, очистки и установки. Кроме того, она включает арифметические команды (такие как вычитание аккумулятора из самого себя), которые заносят определенное значение или содержимое какого-либо регистра в аккумулятора или другой регистр назначения, не изменяя при этом данных.

КОМАНДЫ ПЕРЕХОДА

Эта группа включает следующие виды переходов:

1. Команды безусловного перехода

• Перейти косвенно;

• Перейти по индексу, предполагая, что базовый адрес таблицы адресов находится в регистрах Н и L, а индекс в аккумуляторе;

• Перейти и связать, т.е. передать управление по адресу DEST, сохранив текущее состояние счетчика команд в регистрах Н и L.

1. Команды условного перехода

• Перейти при равенстве нулю;

• Перейти при неравенстве нулю;

• Перейти, если значения равны;

• Перейти, если значения не равны;

• Перейти, если значение положительное;

• Перейти, если значение отрицательное;

• Переходы с учетом знака;

• Перейти, если больше (без учета знака), т.е. если операнды не равны и при сравнении не требуется заема;

• Перейти, если значение не больше (без учета знака), т.е. если сравниваемые операнды равны или при их сравнении требуется заем;

• Перейти, если значение меньше (без учета знака), т.е. если сравнение без знака требует заема;

• Перейти, если значение не меньше (без учета знака), т.е. если сравнение без знака не требует заема.

КОМАНДЫ ПРОПУСКА

В микропроцессорах 8080 или 8085 команда пропуска может быть выполнена с помощью команды перехода с соответствующем адресом назначения. Этот адрес назначения должен указывать на команду, следующую после той, которая стоит непосредственно за командой перехода. Действительное число пропускаемых байтов будет меняться, так как команды микропроцессоров 8080 и 8085 могут иметь длину 1-3 байта.

КОМАНДЫ ВЫЗОВА ПОДПРОГРАММ И ВОЗВРАТА ИЗ ПОДПРОГРАММ

1. Команда безусловного вызова.

В микропроцессорах 8080 или 8085 косвенный вызов может быть выполнен с помощью обращения к промежуточной подпрограмме, которая переходит косвенно на вызываемую подпрограмму.

1. Команда условного вызова.

В микропроцессоре 8080 или 8085 условный вызов подпрограммы может быть выполнен с помощью последовательностей команд для условного перехода. Единственное отличие состоит в том, что команды перехода к действительным адресам назначения должны быть заменены на команды вызова подпрограмм.

Команды возврата из подпрограмм разделяются на:

1. Команды безусловного возврата

2. Команды условного возврата

3. Команды возврата с пропуском

4. Команды возврата после прерывания

СМЕШАННЫЕ КОМАНДЫ

В эту категорию входят следующие команды: нет операции, запись в стек, получение из стека, останов, ожидание, захват (программное прерывание) и другие, не попавшие в описание ранее категории команд.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СПОСОБЫ АДРЕСАЦИИ

1. Косвенная адресация. В процессорах 8080 и 8085 косвенную адресацию можно выполнить с помощью загрузки косвенных адресов в регистры Н и L, используя команду LHLD. После этого обращение к регистру М является эквивалентом косвенной операции. Таким образом, этот процесс всегда включает два шага. Кроме того, можно использовать также пары регистров В и D в командах LDAX и STAX.

2. Индексная адресация. Индексную адресацию можно выполнить, добавляя индекс с помощью команды DAD к базе. Понятно, что программное сложение требует дополнительного времени выполнения.

3. Предувеличение. При предувеличении адресный регистр перед использованием автоматически увеличивается. В процессоре 8080 или 8085 предувеличение может быть реализовано с помощью увеличения пары регистров перед ее использованием в качестве адреса.

4. Послеувеличение. При послеувеличении адресный регистр после использования в команде автоматически увеличивается. В процессоре 8080 или 8085 послеувеличение может быть реализовано с помощью увеличения пары регистров после ее использования в качестве адреса.

5. Предуменьшение. При предуменьшении адресный регистр перед использованием автоматически уменьшается. В процессоре 8080 или8085 предуменьшение может быть выполнено с помощью уменьшения пары регистров перед ее использованием в качестве адреса.

6. Послеуменьшение. При послеуменьшении адресный регистр после использования автоматически уменьшается. В процессоре 8080 или 8085 Послеуменьшение может быть выполнено с помощью уменьшения пары регистров после использования ее в качестве адреса.

7. Косвенная адресация с предварительным индексированием (предындексирование). При предындексировании процессор должен сначала вычислить индексный адрес, а затем использовать этот адрес косвенно. Так как таблица, для которой производится индексирование, должна содержать двухбайтные косвенные адреса, индексирование должно сопровождаться умножением на 2.

8. Косвенная адресация с последующим индексированием (послеиндексирование). При послеиндексировании процессор должен сначала получить косвенный адрес, а затем использовать его как базу для индексирования.

ГЛАВА 3. РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ОШИБКИ

ПРОГРАММИРОВАНИЯ

В этой главе описываются распространенные ошибки в программах на языке ассемблера 8080 и 8085. Заключительный раздел данной главы посвящен описанию часто встречающихся ошибок в драйверах ввода-вывода и программах обслуживания прерываний. Эта глава преследует следующие цели:

• Предупредить программиста о возможных неприятных местах и источниках ошибок,

• Описать вероятные источники ошибок программирования,

• Подчеркнуть те методы и предостережения, которые обсуждались в главах 1 и 2,

• Информировать программистов, занимающихся поддержкой математического обеспечения, о возможных местах ошибок и неправильных толкований,

• Дать начинающему программисту отправную точку в трудном процессе обнаружения и исправления ошибок.

Конечно, никакой список ошибок не может быть полным, тем не менее, данное в этой главе описание поможет читателю отлаживать большинство программ.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОШИБОК

ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Рассмотренные ошибки программирования для микропроцессоров 8080 и 8085 могут быть разделены на следующие категории:

1. Перестановка операндов ли частей операндов. К типичным ошибкам этого рода относятся перестановка операндов, указывающих на источник и назначение в командах пересылки, перевертывание формата, в котором запоминаются 16-разрядные значения, изменение направления при вычитаниях и сравнениях.

1. Неправильное использование флагов. Типичные ошибки следующие:

• использование не того флага, который в данном конкретном случае должен проверяться (как, например, флага знака вместо флага переноса),

• условный переход после команд, которые не воздействуют на данный флаг,

• инвертирование условий перехода (особенно при использовании флага нуля),

• неправильный условный переход в случаях равенства и случайное изменение флага перед условным переходом.

1. Смешивание регистров и пар регистров. Типичная ошибка состоит в работе с регистром (В, D или Н) вместо пары регистров с аналогичным именем.

1. Смешивание адресов и данных. К типичным ошибкам относятся использование непосредственной адресации вместо прямой адресации или наоборот, смешивание регистров с ячейками памяти, адресуемыми через пары регистров.

1. Использование неверных форматов. Типичные ошибки состоят в использовании формата BCD (десятичного) вместо двоичного или наоборот и использование двоичного и шестнадцатеричного кода вместо ASCII.

1. Неправильная работа с массивами. Обычная ошибка состоит в выходе за границы массивов.

1. Неучет неявных эффектов. К типичным ошибкам относятся использование аккумулятора, пары регистров, указателя стека, флагов или ячеек памяти без учета влияния участвующих в работе команд. Большинство ошибок вызываются командами, которые дают непредвиденные, неявные или косвенные результаты.

1. Ошибки при задании необходимых начальных условий для отдельных программ или микро-ЭВМ в целом. Большинство программ требует инициализации счетчиков, косвенных адресов, регистров, флагов и ячеек для временного хранения. Микро-ЭВМ в целом требует инициализации всех общих ячеек в ОЗУ (особо отметим косвенные адреса и счетчики).

1. Неправильная организация программы. К типичным ошибкам относятся обход или повторение секций инициализации, ошибочное изменение регистров с адресами или счетчиками и потеря промежуточных или окончательных результатов.

Обычным источником ошибок, которые здесь не рассматриваются, является конфликт между программой пользователя и системными программами. Простым примером такого конфликта является попытка сохранять данные программы пользователя в ячейках памяти системной программы. В этом случае всякий раз, когда выполняется системная программа, изменяются данные, которые нужны для программы пользователя.

Более сложные источники конфликтов связаны с системой прерываний, портами ввода-вывода, стеком и флагами. Системные программы в конечном счете должны эксплуатировать те же самые ресурсы, что и программы пользователя. При этом обычно в системных программах предусматривается сохранение и восстановление программной среды, в которой работают пользовательские программы, но это часто приводит к трудноуловимым или неожиданным последствиям. Сделать такую операционную систему, которая была бы совершенно прозрачной для пользователя - это задача, сравнимая с выработкой правил и законов или сводов о налогах, которые не имели бы лазеек или побочных эффектов.

РАСПОЗНОВАНИЕ ОШИБОК АССЕМБЛЕРОМ

Большинство ассемблеров немедленно распознает наиболее распространенные ошибки, такие как:

1. Неопределенный код операции (обычно это неправильное написание или отсутствие двоеточия или метки);

1. Неопределенное имя (часто это неправильное написание или отсутствие определенного имени);

1. Неверный символ (например, 2 в двоичном числе или В в десятичном числе);

1. Неправильное значение (обычно это число, которое слишком велико для 8 или 16 разрядов);

1. Отсутствует операнд;

1. Двойное определение (одному и тому же имени присваиваются два различных значения);

1. Недопустимая метка (например, метка, предписанная псевдооперации, не допускающей метки);

1. Отсутствие метки ( например, при псевдооперации EQU, для которой требуется метка).

Эти ошибки неприятны, но они легко исправимы. Единственная трудность возникает тогда, когда ошибка (такая, как отсутствие точки с запятой у строки с комментарием) приводит ассемблер в "замешательство", результатом чего является ряд бессмысленных сообщений об ошибках.

Существует, однако, много простых ошибок, которые ассемблер не может распознать. Программисту следует иметь в виду, что его программа может содержать такие ошибки, даже если ассемблер и не сообщил о них. Типичны следующие примеры.

1. Пропущенные строки.

1. Пропущенные определения.

1. Ошибки в написании, когда запись сама по себе допустима.

1. Обозначение команд как комментариев.

1. Если в команде, которая работает с парой регистров, задается одинарный регистр.

1. Если вводится неправильная цифра, такая как Х в десятичном или шестнадцатеричном числе или 7 в двоичном числе.

В ассемблере могут распознаваться только такие ошибки, которые предусмотрел его разработчик. Программисты же часто способны делать ошибки, которые разработчик не мог и вообразить, такие ошибки возможно найти при проверке программ вручную строчка за строчкой.

РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ОШИБКИ В ДРАЙВЕРАХ

Характеристики

Список файлов реферата