Программное обеспечение

На рис. 3. изображена блок-схема -программы, которая находится в ПЗУ.

Все “свободное” время микропроцессор выводит на индикатор результат. При приходе на вход маскируемых прерываний сигнала от Датчика1, процессор прерывает вывод на индикатор и вызывает процедуру обслуживания прерываний.

Рис.3.

Эта процедура считывает с выхода таймера значение Счетчика1. Затем проверяет наличие сигнала с переключателя рода роботы, и если такой имеется, то программа вычисляет количество оборотов в минуту коленчатого вала, и передает результат основной программе, которая выводит его на индикатор. Количество оборотов можно вычислить по следующей формуле, зная частоту счетных импульсов и значение Счетчика1:

В случае если переключатель не нажат, то микропроцессор считывает с выхода таймера значение Счетчика2. Затем, пользуясь значениями счетчиков 1 и 2, вычисляет угол опережения зажигания, и после этого так же как и в предыдущем случае процессор передает результат основной программе, которая выводит его на индикатор. Следует отметить, что перед тем как результат будет выведен на индикатор он разбивается на десятки, для того, чтобы затем можно было перевести каждую цифру в отдельности из двоичной системы в код сегментного индикатора.

Ниже приводится программа на ассемблере для микропроцессора Z-80.

Основной блок:

; начальный блок, программирующий таймер.

LD A, 00111010 ; запись управляющего слова в счетчик 0: Режим работы 5; загрузка сначала младшего, затем старшего байта; код - двоичный.

OUT 3,A

LD A, FFH

OUT 3,A

LD A, FFH

OUT 3,A

LD A,01111010 ; запись управляющего слова в счетчик 1.

OUT 3,A

LD A, FFH

OUT 3,A

LD A, FFH

OUT 3,A

LD A, 10111010 ; запись управляющего слова в счетчик 3.

OUT 3,A

LD A, C4

OUT 3,A ;запись числа 2500.

LD A,9

OUT 3,A

; основной блок - вывод информации на индикатор.

N: LD D,0

LD B, (R4) ; загрузка количества десятков.

L: LD A,B

OUT 8,A ; выбор разряда.

LD HL, (R5)

LD E, B

ADD HL, DE

LD E, (HL) ; выбор цифры.

LD HL, (R6)

ADD HL, DE

LD A, (HL) ; выбор кода сегментного индикатора.

LD (R8), A

INC (R9)

M: LD A, (R9) ; ожидание прихода сигнала на вход немаскируемого прерывания.

JR NZ, M;

DJNZ L;

JP N;

Программа обработки прерывания вывода на индикатор:

LD A, (R9)

OUT 16,A ; вывод данных о сегментах.

LD (R9),0

RETI

Программа обработки прерывания с датчика:

EXX ; обмен с альтернативными регистрами.

LD A, (R7) ; проверка состояния счетчика [AK1] [AK2] [AK3]

JR NZ N; на выходе таймера истинное значение счетчика

LD (R7),1 ; на выходе таймера ложное значение счетчика

EXX

RETI

N: LD (R7),0

IN A,0 ; ввод значения Счетчика1 с выхода таймера.

XOR FFH ; инверсия, так как счетчик таймера считает в отрицательном направлении.

LD L,A

IN A,0

XOR FFH

LD H,A

LD (R1), HL

IN A,4 ; ввод состояния переключателя.

CPS 1

JP NZ A; если не нажат, то переход к А.

LD BC, (R1) ; вычисление количества оборотов.

LD (A1), BC

LD (A2),10

CALL DEL ; вызов процедуры деления.

LD BC, (A2)

LD (A2), BC

LD (A1), 50000

CALL DEL

LD (A2),6

CALL YMH ; вызов процедуры умножения.

LD BC, (A1)

LD (R3), BC

LD (R10),0

CALL DECT ; вызов процедуры разбиения на десятки.

EXX

RETI

A: IN A, 1 ; ввод значения Счетчика2 с выхода таймера.

XOR FFH

LD L, A

IN A, 1

XOR FFH

LD H, A

LD (R2), HL ; вычисление угла опережения зажигания.

LD (A1), 36 (10)

LD (A2), HL

CALL YMH

LD HL, (A1)

LD BC, (R1)

LD (A1), BC

LD (A2), 10

CALL DEL

LD BC, (A1)

LD (A2), BC

LD (A1), HL

CALL DEL

LD BC, (A1)

LD (R3), BC

LD BC, (A3)

LD (R10), BC

CALL DECT

EXX

RETI

Подпрограмма DECT:

; процедура разбиения числа на десятки (на цифры).

LD BC, (R3) ; ввод числа, которое нужно разбить осуществляется через ячейку с адрессом R3.

LD (A1), BC

C: LD (A2), 10

CALL DEL

LD B, (A3)

INC (R4) ; количество десятков в ячейке с адресом R4.

LD A, (R4)

ADD A, (R5)

LD (A), B

LD A, (A1)

CPS 10

JP NC C;

LD B, (A1)

INC (R4)

LD A, (R4)

ADD A, R5

LD (A), B ; цифры находятся в памяти друг за другом, в порядке возрастания начиная с адреса R5.

INC A

LD (A), 128 (10) ; вывод точки

INC A

LD B, (R10)

LD (A), B

RET

Подпрограмма DEL:

; процедура деления одного числа (в ячейке памяти по адресу А1) на другое ( в ячейке памяти по адрессу А2).

PUSH BC

PUSH DE

PUSH HL

LD HL, (A2)

LD DE, (A1)

LD BC, 0

M1: LD (A4), HL

SBC HL, DE

INC BC

JR NC, M1;

DEC BC

LD (A1), BC ; результат заносится в ячейку памяти с адресом А1.

LD HL, (A4)

LD (A3), HL ; остаток от деления находится в ячейке памяти с адресом А3.

POP HL

POP DE

POP BC

RET

Подпрограмма YMH:

; процедура для умножения одного числа (в ячейке памяти по адресу А1) на другое ( в ячейке памяти по адрессу А2).

PUSH DE

PUSH HL

LD DE, (A2)

DEC DE

LD HL, (A1)

M2: ADC HL, HL

DINZ M2;

LD (A1), HL ; результат заносится в ячейку памяти с адресом А1.

POP HL

POP DE

RET

Опишем подробней каждую из процедур.

DECT: процедура разбиения числа на десятки. Программа делит число на десять, остатком от деления будет младший разряд, который заносится в ячейку R5. Эта процедура повторяется несколько раз, при этом каждый раз увеличивается число количества десятков ( ячейка R4), пока частное не будет меньше 10, после чего процедура останавливается, а последнее полученное нами частное будет старшим разрядом, которое заносится в ячейку по адресу R5+R4.

DEL и YMH: процедуры умножения и деления двух чисел. Наиболее рациональным методом деления и умножения в цифровых приборах является метод двоичного умножения (деления). Но в нашей схеме по ряду причин мы будем использовать другой метод. Одна из причин - это то, что в ассемблере для Z-80 не существует команды для сдвига влево или вправо пары восьмибитовых регистров, а мы производим вычисления над 16-битовыми числами. И второе - быстродействие достигаемое методом двоичного умножения (деления) нам не нужно так, как микропроцессор только обслуживает одно прерывание с Датчика1 (которое появляется с частотой 10-100 Гц) и второе - с таймера (появляющееся с частотой 200 Гц), а все остальное время находится в режиме ожидания.

Процедура умножения запрашивает два числа А1 и А2, а результат возвращает в А1. Умножение производится обычным сложением А1+А1 А2 раз. Поэтому рекомендуется, чтобы А1 было больше чем А2.

Процедура деления запрашивает два числа А1 и А2, а результат и остаток возвращает соответственно в А1 и А3. Деление производится вычитанием из А1 числа А2 пока не будет установлен флаг переноса.

На индикатор информация выводится следующим образом:

Берется цифра соответствующего разряда (разряды перебираются с конца) и из ячейки с адресом “R6+цифра” выбирается код сегментного индикатора.

С приходом сигнала с таймера на вход немаскируемых прерываний микропроцессор вызывает процедуру обработки прерывания, которая выводит на индикатор данные о сегменте. Все остальное время микропроцессор находится в режиме ожидания. Количество разрядов соответствует количеству десятков.

Разряд индикатора показан на рис.4, а код соответствующий определенной цифре в таблице 1.

Таблица 1.

Цифра

Сегменты

Адрес

A

B

C

D

E

F

G

H

0

1

1

1

1

1

1

0

0

4111

1

0

1

1

0

0

0

0

0

4112

2

1

1

0

1

1

0

1

0

4113

3

1

1

1

1

0

0

1

0

4114

4

0

1

1

0

0

1

1

0

4115

5

1

0

1

1

0

1

1

0

4116

6

1

0

1

1

1

1

1

0

4117

7

1

1

1

0

0

0

0

0

4118

8

1

1

1

1

1

1

1

0

4119

9

1

1

1

1

0

1

1

0

4120

Опишем переменные и место расположение их в памяти, используемые программой.

Таблица 2.

Переменная

Назначение

Нач. Адрес

Длина

R1

Значение Счетчика1

4096 D

2 байта

R2

Значение Счетчика2

4098

2

R3

Переменная для процедуры DECT

4100

2

R4

Число десятков

4102

1

R5

Начальный адрес массива цифр (8 цифр)

4103

8 байт

R6

Начальный адрес массива кодов сегментного индикатора (10)

4111

10 байт

R7

Состояние счетчика таймера

4121

1

R8,R9,R10

Вспомогательная

4122

1,1,1

A1

1-е число для процедур DEL и YMH

4125

2

A2

2-е число для процедур DEL и YMH

4127

2

A3

остаток от деления

4129

2

В данной схеме сигнал прерывания с Датчика1 подается на вход немаскируемого прерывания INT микропроцессора Z-80. В общем случае обычное прерывание приведет к тому, что текущий счетчик команд будет помещен в стек, а управление с помощью программы RST будет передано на нулевую страницу ПЗУ. Поэтому процедура обработки прерываний должна находится по адресу 0000Н (см. рис. 5). Сигнал прерывания с таймера, контролирующий вывод на индикатор, поступает на вход немаскируемого прерывания NMI. Это прерывание имеет более высокий приоритет чем INT. Сигнал автоматически переводит ЦП к выполнению программы с адреса 0066Н. Поэтому данная процедура обработки прерывания вывода на индикатор должна находится по этому адресу. Следом за ней идут вспомогательные процедуры DECT, DEL, YMH, после чего располагается основная программа.

1- [AK1]

[AK2]

[AK3]

      Дополнительные материалы

      Специфика научной деятельности
      Наука - это специфическая деятельность людей, главной целью которой является получение знаний о реальности. Знание - главный продукт научной деятельности, но не единственный. К продуктам науки можно отнести и научный стиль рационально ...

      Системы персонального вызова
      Совpеменное пpоизводство pазвивается в условиях научно-технической pеволюции, главное содеpжание котоpой составляет освобождение человека от ручного труда. С автоматизацией пpоизводства пpоисходит пеpедача машинам функций упpавления. На ...

      Аппаратное обеспечение.
      Структурная схема устройства показана на рис.2. Прибор выполнен на базе восьмибитового микропроцессора Z-80. Измерительная процедура всегда начинается с измерения периода. С генератора импульсов на таймер непрерывно поступают счетные импульсы. С п ...

      Разделы

      Электромагнитный импульс как оружие

      История вопроса и современное состояние знаний в области эми.

      Лабораторные стенды в учебном процессе

      Обзор и сравнительный анализ существующих стендов.

      Аспекты технического знания

      Технический объект и предмет технических наук.

      Сварка металлов плавлением

      Классификация электрической дуговой сварки.

      Распределение примесей в кремнии

      Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель.



      Наука сегодня и вчера - www.anytechnic.ru