sim ul adores

5/20/2018 Sim Ul Adores

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Tutorial de WIDE Avocet Systems

Microprocesadores

El siguiente tutorial indica paso a paso como generar un projecto y editar un programa en ensamblador.

Ademas de simular el cdigo hexadecimal generado. El simulador WIDE simula al microprocesador Z80.

1. Abrir Wide de tu desktop o de SART de windows

2. Crear un projecto en Project New project


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3. Dar nombre al projecto y guardarlo Save

4. Ahora, abrir un archivo nuevo File New


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5. Editar ti archivo Fil Save

6. Guardar archivo con extensin file_name.asm


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5. Editar ti archivo Fil Save


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7. Antes de realizar la compilacin es necesario especificar que el archivo a compilar esta escrito en

ensamblador. Project Settings (Alt+F7)

8. El siguiente paso es compilar nuestro archivo file_name.asm Build Build o

mediante (F7)


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10. El siguiente paso es simular paso a paso nuestro archivo generado en Hexadecimal

(file_name.HXB).

Debug Stepping Low Level Step o mediante (Ctrl + F11)


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11. Al iniciar la simulacin de nuestro programa, la ventana de Diassembly se abrir y mediante

(Ctrl + F11) se realizara paso a paso la ejecucin del programa.


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12. Para poder observar el contenido de la memoria y de los registros del microprocesador se realiza lo

siguiente: Debug Views Memory o Registers (Alt+5) o (Alt+6)


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13. Finalmente para detener la simulacin se realiza lo siguiente: Debug Stop Debugging

o (Shift+F5)

Cuando se mandan datos a un puerto de salida, como en el ejemplo siguiente. Donde el dato

23H se transfiere al acumulador y este es puesto en OUTPRT, el cual esta definido por la direccin

0C1H. Se genera un archivo portc1.OUT donde se encuentra el cdigo ASCII del

numero 23H. En este caso 23H es equivalente al smbolo en cdigo ASCII de #.

LD A,23H

HALT

SOURCE: .EQU 120H

DEFB 0AH,0BH


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Estructura de Computadores

Tutorial del lenguaje ensamblador del

MIPS

Lenguaje ensamblador es la representacin simblica de la codificacin binaria del computador (lenguaje mquina).

Los lenguaje mquina son bastante similares.

Una herramienta llamada ensamblador (assembler) traduce el lenguaje ensamblador a instrucciones binarias.

Un ensamblador lee un nico archivo fuente en lenguaje ensamblador, y produce un archivo objeto que contiene

instrucciones mquina e informacin de mantenimiento que ayuda a combinar varios archivos objeto en un programa.

Un mdulo puede tener referencias a subrutinas y datos definidos en otros mdulos y bibliotecas. El cdigo de unmdulo no puede ejecutarse cuando contiene referencias sin resolver a rtulos de otros archivos objeto o bibliotecas.


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Es el lenguaje de salida de los compiladores. Un compilador traduce un programa escrito en lenguaje de alto nivel

(lenguaje fuente, C) en un programa equivalente en lenguaje mquina o ensamblador (lenguaje objeto).

Es un lenguaje ms con el que escribir programas en los que la velocidad o tamao son crticos, o para explotar las

caractersticas hardware que no tienen anlogos en lenguajes de alto nivel.

Cada lnea puede contener, como mximo, una sentencia.

Los comentarios van al final de la sentencia, precedidos por #. El ensamblador los ignora. Los nombres seguidos por :

son rtulos (etiquetas). Nombran la siguiente posicin de memoria, y van al principio de la lnea

Los operandos pueden ser:

Un registro: $4 o $a0, que puede ir entre parntesis.

Un identificador: Caracteres alfanumricos, _ y . , sin comenzar con un nmero.

Una cadena alfanumrica encerrada entre dobles comillas (), donde puede haber

caracteres especiales segn convenio C (nueva lnea=\n, tabulador=\t, comillas=\...).

Un valor numrico, en base 10. Si van precedidos de 0x indican valores hexadecimal

Ejemplo:

Un programa puede estar escrito en cdigos distintos:

M.C Cdigo en lenguaje de alto nivel (fuente).

M.S Cdigo ensamblador . Puede jugar dos papeles, dependiendo del tipo de compilador:

E l l j d lid d l il d ( di bl d i l )


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E l l j d lid d l il d ( di bl d i t l )

Lenguaje con el que escribir programas (cdigo ensamblador con rtulos ). Es an importante para escribir

programas en los que la velocidad o tamao son crticos, o para explotar caractersticas hardware que no tienen

anlogos en lenguajes de alto nivel.

M.OBJ Cdigo mquina (objeto). Contiene instrucciones mquina (binarias) e informacin de mantenimiento que

ayuda a combinar varios archivos objeto en un programa.

M.EXE Cdigo ejecutable

compilador ensamblador enlazador

Traduce un cdigo en lenguaje de

alto nivel en uno equivalente en

lenguaje ensamblador (puede

tambin producir lenguaje

mquina directamente con laayuda de un ensamblador

integrado ).

Crean saltos y rtulos cuando no

aparecen en el lenguaje

de programacin

Programa que traduce de lenguaje

ensamblador a lenguaje mquina .

Lee un nico archivo fuente en

ensamblador y produce un archivo

objetoUn mdulo puede contener

referencias a subrutinas y datos

definidos en otros mdulos y

bibliotecas. El cdigo de un

mdulo no puede ejecutarse si

contiene referencias sin

resolver a rtulos de otros

archivos objeto o bibliotecas

Combina una coleccin de

archivos objeto y de biblioteca en

un archivo ejecutable, que el

computador ejecuta

Toda instruccin MIPS necesita 32 bits (igual que una palabra de datos y un registro)


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El ensamblador incrementa el n de instrucciones disponibles a los programadores en lenguaje ensamblador y a los

compiladores, mediante las pseudoinstrucciones.

Son instrucciones del lenguaje ensamblador que no necesitan ser implementadas en hardware.

El ensamblador MIPS maneja pseudoinstrucciones reservando $1 para su uso como registro temporal

Ejemplo 2

blt = pseudoinstruccin saltar sobre < que

Implementar blt en hardware lo complicara, pues aumentara la duracin del ciclo de reloj, o bien esta instruccintendra ciclos de reloj extra por instruccin (por simplicidad, queremos que las instrucciones se ejecuten en un n de

ciclos de reloj iguales). Dos instrucciones ms rpidas seran ms tiles

Los nombres que comienzan con un punto (.data, .globl, ..) son directivas del ensamblador: indican al ensamblador

cmo traducir un programa pero no producen instrucciones mquina


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cmo traducir un programa, pero no producen instrucciones mquina

.byte/half/word Almacena los n valores de 8/16/32 bits en bytes/medias

.double/float Almacena los n nmeros de punto flotante de doble/simple

.data Los elementos si uientes son almacenados en el se mento de

.kdata Los elementos si uientes son almacenados en el se mento de

.text Los elementos siguientes son almacenados en el segmento de.ktext Los elementos siguientes son almacenados en el segmento de

.s ace Asi na n b tes de es acio en el se mento actual debe ser se .

.extern sym size Declara que el dato almacenado en sym ocupa size

b tes es un lobal. El ensamblador lo one en arte del. lobl s m Declara s m como lobal: se uede referenciar desde otros

Hay 32 registros ($0, $1, ..., $31) de 32 bits (palabra).

Cuando un programa tiene ms variables que registros, el compilador almacena las variables ms utilizadas en los

registros, y las restantes en memoria: derramar registros (spilling).

Nombr

Nme

Uso

zero 0 Constante 0 (valor cableado)

at 1 Reservado para el ensamblador

v0, v1 2, 3 Evaluacin de expresin y resultado de una funcin

a0, ...., 4, ...., Argumentos a rutina (resto de argumentos, a pila)

t0, ...., 8, ...., Temporales (no preservados a travs de llamada, guardar

s0, ...., 16, ...., Guardado temporalmente (preservado a travs de llamada,t8, t9 24, 25 Temporales (no preservados a travs de llamada, guardar

k0, k1 26, 27 Reservados para el ncleo del S.O.

gp 28 Puntero global, apunta a la mitad de un bloque de 64K en seg.

sp 29 Puntero de pila, apunta la primera posicin libre en la pila

fp 30 Puntero de encuadre

ra 31 Direccin de retorno (usada por llamada de procedimiento)

MIPS es una arquitectura de carga/almacenamiento

Slo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a memoria, segn los clculos efectuados sobre valores en

los registros.

Alineacin: una cantidad est alineada si su direccin de memoria es un mltiplo de su tamao en bytes

Ejemplo: Una palabra de 32 bits debe almacenarse en direcciones mltiplo de 4.

Casi todas las instrucciones de carga y almacenamiento operan slo sobre datos alineados. Instrucciones para alinear


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Formato Clculo de la direccin Ejemplo

(registro) Contenido del registro lw $t0,($t2)

valor Valor inmediato (vin) lw $t0,0x10010008

valor (registro) vin + cr lw

identificador direccin del identificador lw $t0,array

identificador +/- valor did +/- vin lw $t0,array+8

identificador (registro) did + cr lw $t0,array($t1)

identificador +/- valor did +/- vi + cr lw $t0,array+4($t1)

Registros para tratar las excepciones e interrupciones.

Son accedidos por las instrucciones lwc0, mfc0, mtc0 y swc0

SPIM slo implementa los siguientes :

Nombre N

Uso

BadVAdre

8 Direccin de memoria en donde ocurre la

Status 12 Mscara de interrupcin y bits de habilitacin

Cause 13 Tipo de excepcin y bits de interrupcinEPC 14 Direccin de la instruccin que caus la

Instrucciones para manejar excepciones.

rfe Vuelta desde Restaura el registro Status

syscall Llamada al sistema El registro $v0 contiene el nmero de la

llamada al sistema (ver la tabla de llamadasbreak Produce excepcin n Provoca la excepcin n. La exception

1 se reserva para el depuradornop no operacin No hace nada

Cdigos de excepciones


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6 IBUS Error de bus durante una ca tura de instruccin7 DBUS Error de bus durante una car a o almacenamiento8 SYSCA

Exce cin llamada al sistema9 BKPT Exce cin rovocada or un unto de ru tura break oint 10 RI Excepcin de instruccin reservada12 OVF Excepcin provocada por overflow aritmtico

Conjunto de servicios parecidos al SO a travs de la instruccin syscall.

$v0: cdigo de llamada al sistema

$a0, $a1, o $f12: argumentos

Resultados tras syscall: $v0 (o $f0)

El ensamblador MIPS direcciona bytes individuales. Las palabras de memoria son de 32 bits (4 Bytes).

La memoria direccionable tiene un tamao de 230 palabras.

Las instrucciones de carga y almacenamiento comunican datos entre memoria y registros. La instruccin debe

suministrar una direccin de memoria.

Las direcciones comienzan en 0.

El compilador asigna estructuras de datos (como los arrays) a posiciones de memoria, colocando la direccin

adecuada de comienzo en las instrucciones de carga o almacenan.


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Una direccin de memoria es la direccin de 1 byte de memoria

Si esa dir. es la del primer byte de una palabra (00), es como si fuera la dir. de la palabra. MIPS considera este

direccionamiento para la memoria virtual.

Los segmentos de pila y datos son expandibles dinmicamente.

Estn tan distantes como sea posible, y pueden crecer para utilizar el espacio completo de direcciones del programa.

En C, malloc encuentra y devuelve un nuevo bloque de memoria, expandiendo el rea dinmica con la llamada del

sistema sbrk, que hace que el S.O. aada ms pginas al espacio de direcciones virtuales del programa,

inmediatamente antes del segmento de datos dinmicos


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Gobierna el uso de registros cuando los procedimientos de un programa se compilan separadamente. Son convenios

software, no hardware


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SPIM es un simulador que ejecuta programas ensamblador del MIPS R2000

Contiene un depurador y proporciona algunos servicios como el sistema operativo

SPIM es un simulador virtual

Para hacer frente a la difcil programacin de la arquitectura MIPS, SPIM hace:

Oculta instrucciones (saltos y cargas) retardadas (segmentacin), reorganizando las instrucciones para ajustar los

huecos del retardo.

Amplia el conjunto de instrucciones del hardware real mediante pseudoinstrucciones, simulando stas mediante

cortas secuencias de instrucciones reales.


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Editamos el cdigo ensamblador file.s en cualquier procesador de texto ASCII. Abrimos PCSPIM

Cargamos file.s mediante File -> Open


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Clear Registers Pone todos los registros con el valor cero (0x00000000).

Reinitialize Borra el contenido de los registros y de la memoria, e inicia el simulador. Reload

Reinitializa el simulador, y carga el cdigo ensamblador actual.

Go Ejecuta el cdigo actual.

Break/Continue Durante la ejecucin, la para. Si est parada, la contina. Single Step Ejecuta instruccina instruccin.

Multiple Step... Ejecuta un nmero de instrucciones especificado por el usuario. Breakpoints... Abre una

ventana para especificar las posiciones de los puntos de ruptura.

Set Value... Abre una ventana para establecer valores de memoria o de registros. Symbol table

Muestra la tabla de smbolos en la ventana de mensajes.

Settings Ventana para seleccionar las opciones de SPIM.

SIMULADOR DE LOS MICROPROCESADORES UAMICRO

(onesta opcin se pueden cargar en la memoria de la UAMICRO programas que se e11cuentrcn en disco asi comosalvarlos.activar la opcin Archivos aparece una ventana en la UAMICRO con las siguientes opciones


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Pantalla de la UAMICRO con las nuevas opciones

Podemos activar una de las opciones desplazndose con las flechas arriba y abajo.

CARGAR.- Al seleccionar la opcin cargar, aparece otra ventana pidiendo el nombre del Archivo a cargar. Es

importante hacer notar que el nombre del archivo debe estar exento de Extensin ya que el simulador de la una

extensin predeterminada. Si el archivo que se intentar cargar no existe. entonces aparece un mensaje de Error el cual

desaparece presionando la tecla

Esc:

Pantalla que muestra la activacin de la opcin Cargar

Si el archivo existe para la versin de la UAMICRO que se est activando, entonces

apareceran las instrucciones que corresponden al programa en la memoria del simulador, asicomo los valores con los que se guardaron los registros.


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presionada es "N", entonces el simulador pedir otro nombre para el archivo

Al activar la opcin Salvar, se pide un nombre sin extensin

DIRECTORIO- activar esta opcin, el simulador nos despligalo archivos que se encuentran

Con el Directorio actual de trabajo indicando el numero de archivos y la cantidad de espacio

ocupado as como la cantidad libre, adems de desplegar las caractersticas de cada uno como son fecha. hora y

tamao.

Ejemplo del desplegado del Directorio al utilizar esta opcin del simulador

DOSSHELL.- Esta opcin permite salir temporalmente al sistema operativo, dejando residente al simulador. Para


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DOSSHELL. Esta opcin permite salir temporalmente al sistema operativo, dejando residente al simulador. Para

Pantalla de trabajo que deja el simulador al momento de activar el dosshell

E.IEMI'LOS DE PROGRAMAS PARA LAS UAMICROS

I,osprogramas que aqu se muestran tienen el objetivo de enriquecer la cantidad de

Ejemplos que se mencionan en el libro Sistemas Digitales pero solamente se harn uso de unas cuantas

instrucciones de cada una de las UAMICROS.

EJEMPLO 1

SIMUMLADOR:UAMICROS

DESCRIPCION: cuenta regresiva de2 en 2 desde 20h hasta OOh


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EJEMPLO 2

SIMUMLADOR: UAMICROS


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SIMUMLADOR: UAMICROS

SIMULADOR / EMULADOR DEL MICROPROCESADOR

65C02

Simulador SIM-650C.

La interfaz que forma el simulador Sin -650C Se divide en diferentes secciones:

Programa: Representacin mnemnica de Ia memoria, slo on las zonas en las que riene sentido dicha

represenracin como son la zona de programa de usuario (0400H-l FFFH) y kzonade Rom (E000H-FFFFH).

Memoria: Contendo hexadecinal de cada posicin de memoria.

Registros: Valor que poseen los registros internos de este microprocesador como son;

Contador de programa (PC)

Punteio do pila (SP)


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Registro Y (Y)

Registro & estado (P)

Va de usuario: Valor de cada uno de los registros infernos de configuracin de esta Via.

Pagina Ccro: Acceso rapido al contenido de memoria de a pagina cero de este sistema

Pila: Posicion del puntero de Piia y contenido de esta en todo momento.

Dispone adems de diferentes herramientas de ayuda como son: -

Visorparaexaminar el

progr ama de usuario cargado en sus tres posibles formatos Hex.aMm o lst. Editor de texto para insertar cdigo en el programa de usuario o bien para crear uno nuevo

Herramienta de ayuda para el carnbio de sistema de numeracin -

Buscador de mnemOnicos o seduencia de codigo

Localizador de posiciorles de memoria

Comunicacin con el microinstruccinMI-650C. -

Posibilidad de veR La ejecucin de rutinas Del programa monitor. -

PanLalla de display Teclado y Puertos como apoyo en Ia simulacin, de las rutinas que hacen uso de estos elementos

Visor para Ia comprobacin de las operaciones aritmticas. lgicas y & rotacin.

Botn para activar Ia interupcion LRQ y ejecutar a rutina de interrupcin


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Botn para activar Ia interupcion LRQ y ejecutar a rutina de interrupcin


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CONJUNTO DE HERRAMIENTAS MSX88


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Actualmente, el kit de aprendizaje MSX88, est compuesto por las siguientes herramientas:

A S M 8 8 : Ensamblador para la CPU SX88.

LINK88: Programa montador para el MSX88

MSX88: Emulador del sistema microcomputador, cuya CPU es SX88.

La CPU SX88, como cualquier otra, tiene su propio ensamblador, ste es el ASM88., que es capaz de ensamblar

cualquier programa fuente escrito en lenguaje de ensamble del SX88, generando dos ficheros a partir del primero; un

fichero objeto con extensin .OBJ, destinado a ser procesado nicamente por el montador LINK88, y un fichero

listado con extensin .LST, cuya generacin es opcional.

El ASM88 es un ensamblador cruzado, es decir, se ejecuta en una mquina distinta - el PC bajo MS-DOS- , de en la

que corrern los programas que ensambla - el MSX88-. El cdigo que produce es no reubicable, se ha de elegir una

ubicacin fija para los programas y datos dentro del espacio de memoria definido en el MSX88, de esta manera

siempre se tiene un control total sobre lo que se est haciendo

Su invocacin se realiza desde el DOS, tecleando;

indica que ste es opcional, ya que de no ser suministrado en la invocacin, ser el propio ensamblador quien lo

solicitar.

LINK88 es el nombre del programa montador de los programas objetos producidos por el ASM88., que al

igual que el ltimo, es un montador cruzado.

No tiene funciones de enlazador, pues el tamao de los programas a ejecutar en el MSX88, hace que carezca

de sentido la realizacin de una programacin modular. Pero an as, se mantiene esta herramienta dentro del entorno,


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A pesar de que los ficheros objetos y ejecutables tendrn un aspecto muy similar. el MSX88, no es capaz de

cargar los programas si estos no han sido procesados antes por LINK88.

MSX88 es el programa que constituye el ncleo del entorno de herramientas. Es un emulador de un sistema

digital basado en microprocesador, cuya CPU denominada SX88, se puede ver como un 8088 simplificado.

Desde sus comienzos, en los que tan slo contaba de CPU y memoria, MSX88 ha sufrido una notable

evolucin, pasando actualmente a incorporar un bloque de periferia, admitiendo diversos conexionados y

configuraciones. An as, lo que se ha conservado como una constante a lo largo de las diversas versiones de este

emulador, es la equivalencia, en la medida de lo posible, de sus elementos con CPUs y perifricos de la familia

aadir, nunca quitar u olvidar, a lo aprendido sobre el MSX88.

Para arrancar el programa, tan slo es necesario teclear desde el DOS;

MSX88 CR>


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Descripcin del MSX88

BLOQUES CONSTITUTIVOS


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PANTALLAS Y CONFIGURACIONES

Las distintas formas de conectar el conjunto CPU-Memoria con los perifricos, determinan las diferentes

configuraciones posibles en MSX88. A su vez, cada uno de stos modos de conexionado, se muestra al usuario a

travs de dos pantallas; pantalla 0 y pantalla

1. La primera de ellas, es la pantalla principal que inicialmente se muestra tras arrancar el programa (figura-

1), siendo comn a todas las configuraciones. En sta, se representa la CPU mostrando toda su arquitectura

interna, la memoria, y el bloque de periferia que a la vez que evidencia su presencia, oculta su

complejidad, junto con buses que constituyen los caminos de comunicacin entre stos bloques. Se

concibe como una pantalla bsica orientada a los usuarios que se inician en el tema, en la que los

objetivos de estudio se centrarn en el funcionamiento bsico de la CPU.

La pantalla 1 (figuras 2 a 5) se centra en el estudio de los perifricos. sta a diferencia de la anterior, vara

en funcin de la configuracin en la que se encuentre el emulador en un determinado momento. An as,

existen una serie de elementos, situados en la parte superior, que se mantendrn constantes a lo largo de

todas las configuraciones; se trata del conjunto CPU-Memoria, representado a la izquierda, y de los

perifricos PIC y Timer, que se visualizan en la parte derecha. El resto de los elementos que se visualicen

en esta pantalla, vendrn determinados por la configuracin o modo de conexionado seleccionado por el

usuario


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usuario.

Conexionado 0: Es el ms simple de todos ellos (figura 2), pues no contempla los elementos relacionados

con las interrupciones. A los elementos constantes situados en la parte superior, que sern invariantes para

el resto de conexionados, incorpora el PIO conectado a una barra de Leds y a otra de microconmuta-dores.

Conexionado 1: Este, (figura 3) sustituye la barra de Leds y microconmutadores de la configuracinanterior por una impresora con un Interfaz Centronics, que habr de ser implementado por el usuario.

Conexionado 2: Esta configuracin (figura 4) es idntica a la anterior con la salvedad de haber

sustituido el PIO por un dispositivo que hace handshaking, implementando el Interfaz Centronics necesario para

conectarse a la impresora. La relacin entre ste y la CPU se lleva a cabo bien a travs de interrupciones, o bien por

consulta de estado.

Conexionado 3: Es la configuracin ms compleja de todas (figura 5), pudindose ver como un conexionado 2, al

que se le ha incorporado un CDMA conectado al Hand y a los buses del sistema


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LENGUAJE MAQUINA1

El set de instrucciones que ofrece esta CPU es una parte real del repertorio de instrucciones del

microprocesador 8086/88, que recoge solamente las instrucciones ms generales y usuales.


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p , q g g y

Las instrucciones del SX88 estn codificadas con cero, uno o dos operandos (registro, memoria, dato

inmediato). Las operaciones se hacen entre registros, registros y memoria, datos inmediatos y registros, o

entre datos inmediatos y memoria, pero nunca entre memoria y memoria. Los modos de direccionamiento de los

operandos indican la manera de calcular la direccin real de stos.

Los siguientes tipos de direccionamiento son utilizados en las instrucciones de esta CPU para referenciar a

los operando involucrados en la instruccin:

Direccionamiento inmediato.

El operando es un dato inmediato contenido en la instruccin, con lo que el tamao de la

instruccin viene condicionado por el tamao del operando.

Direccionamiento directo.

En la instruccin se indica la direccin real de memoria en la que est contenido el operando. Si el

operando ocupa varias posiciones de memoria consecutivas, en la instruccin figurar la direccin ms

baja.

Direccionamiento indirecto a travs del registro BX.

La direccin de memoria donde est el operando viene determinada por el contenido del

registro BX.

Direccionamiento relativo a contador de programa.

Este tipo de direccionamiento se utiliza en las instrucciones de salto condicional, en

las que la direccin de salto se obtiene sumando al registro IP el desplazamiento contenido en la propia

instruccin.

TIP0S DE INSTRUCCI0NES2

Desde un punto de vista funcional se pueden distinguir los siguientes tipos de instrucciones:

Instrucciones de transferencia de datos: MOV.

Instrucciones aritmtico-lgicas:

- Instrucciones aritmticas: ADD, ADC, SUB, SBB.

- Instrucciones lgicas: AND, OR, XOR, NEG, NOT.


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Instrucciones de manejo de la Pila: PUSH, POP, PUSHF, POPF.

Instrucciones de cambio de flujo de programa:

- Instrucciones de salto incondicional: JMP.

- Instrucciones de salto condicional: JZ, JNZ, JS, JNS, JC, JNC, JO, JNO.

- Instrucciones asociadas a subrutinas: CALL, RET.

Instrucciones de gestin de las Interrupciones: INT, IRET, STI, CLI.

Instrucciones de control:NOP, HLT.

Instrucciones de entrada/salida: IN, OUT.

CODIG0 MAGUINA DE LAS INSTRUCCI0NES2

A continuacin, se muestra el cdigo mquina de cada una de las instrucciones de la

CPU SX88. En su codificacin, se han utilizado las siguientes abreviaturas:

W: Indica el tamao de los operandos:

W SIGNIFICADO

0 operandos de 8 bits

1 operandos de 16 bits

r r r

= =0 0 0 AL AX

0 0 1 CL CX

0 1 0 DL DX

0 1 1 BL BX

1 0 0 AH SP


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1 0 1 CH

1 1 1 BH --

INSTRUCCI0NES DE TRANSFERENCIA2

MOV memoria, registro

Direccionamiento directo:

1000100W 00rrr110 LSB dir MSB dir

Direccionamiento indirecto:

1000100W 00rrr111

MOV registro, memoria




1000101W 00rrr111

MOV memoria, dato inmediato


1100011W 00000110 LSB dir MSB dir LSB dato MSB dato


1100011W 000000131 LSB dato MSB dato


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MOV i d i di

MOV registro, REGISTRO

1000101W 11rrrRRR

INSTRUCCI0NES ARITMETIC0-LOGICA S2

INSTRUCCIONES ARITMTICAS.


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ADD memoria, registro




0000000W 00rrr111

ADD registro, memoria




0000001W 00rrr111

ADD memoria, dato inmediato





ADD registro, dato inmediato

1000000W 11000rrr LSB dato

ADD registro, REGISTRO


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ADC memoria, registro




0001000W 00rrr111

ADC registro, memoria



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0001001W 00rrr111

ADC memoria, dato inmediato





ADC registro, dato inmediato

1000000W 11010rrr LSB dato MSB dato

ADC registro, REGISTRO

0001001W 11rrrRRR

SUB memoria, registro




0010100W 00rrr111


45/70

SUB registro, memoria




0010101W 00rrr111

SUB memoria, dato inmediato






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SUB registro, dato inmediato


SUB registro, REGISTRO

0010101W 11rrrRRR

SBB memoria, registro




0001100W 00rrr111

SBB registro, memoria




0001101W 00rrr111

SBB memoria, dato inmediato




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SBB registro, dato inmediato


SBB registro, REGISTRO

0001101W 11rrrRRR


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INSTRUCCIONES LGICAS.

AND memoria, registro




0010000W 00rrr111

AND registro, memoria




0010001W 00rrr111

AND memoria, dato inmediato





AND registro, dato inmediato



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AND registro, REGISTRO

0010001W 11rrrRRR

OR memoria, registro




0000100W 00rrr111


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OR registro, memoria




0000101W 00rrr111

OR memoria, dato inmediato





OR registro, dato inmediato


OR registro, REGISTRO

0000101W 11rrrRRR

XOR memora, registro





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0011000W 00rrr111

XOR registro, memoria




0011001W 00rrr111

XOR memoria, dato inmediato




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XOR registro, dato inmediato


XOR registro, REGISTRO

0011001W 11rrrRRR

NEG memoria


1111011W 00011110 LSB dir MSB dir Direccionamiento indirecto:

1111011W 00011110 LSB dir MSB dir

NEG registro

1111011W 00011111

NOT memoria


1111011W 00010110 LSB dir MSB dir



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1111011W 00010111

NOT registro

1111011W 11010rrr

4.2.2.2 INSTRUCCI0NES DE C0MPARACIdN2

CMP memoria, registro




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0011100W 00rrr111

CMP registro, memoria




0011101W 00rrr111

CMP memoria, dato inmediato





CMP registro, dato inmediato


CMP registro, REGISTRO

0011101W 11rrrRRR


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4.2.2.2 INSTRUCCI0NES DE INCREMENT0IDECREMENT02

INC memoria


1111111W 00000110 LSB dir MSB dir


1111111W 00000111

INC registro

1111111W 11000rrr


56/70

DEC memoria


1111111W 00001110 LSB dir MSB dir


1111111W 00001111

DEC registro

1111111W 11001rrr

4.2.2.2 INSTRUCCI0NES DE MANEJ0 DE LA PILA2

PUSH registro

01010rrr

POP registro

01011rrr

PUSHF

10011100

POPF


57/70

10011101

4.2.2.2 INSTRUCCI0NES DE CAMBI0 DE FLUJ0 DE PR0GRAMA2

INSTRUCCIN DE SALTO INCONDICIONAL.

JMP direccin

11101001 LSB dir MSB dir

INSTRUCCIONES DE SALTO CONDICIONAL.

JZ desplazamiento

01110100 desplazam.


58/70

JNZ desplazamiento

01110101 desplazam.

JS desplazamiento

01111000 desplazam.

JNS desplazamiento

01111001 desplazam.

JC desplazamiento

01110010 desplazam.

JNC desplazamiento

01110011 desplazam.

JO desplazamiento

01110000 desplazam.

JNO desplazamiento

01110001 desplazam.

INSTRUCCIONES ASOCIADAS A SUBRUTINAS. CALL


59/70

di i

11101000 LSB dir MSB dir

RET

11000011

4.2.2 S21NSTR5CC10NES DEGEST1dN DE LAS 1NTERR5PC10NES2

INT nmero

11001101 nmero


60/70

IRET

11001111

STI

11111011

CLI

11111010

INSTRUCIONES DE C0NTR0L2

NOP

10011000

HLT

11110100


61/70

INSTRUCCIONES DE ENTRADA Y SAL1DA2

IN AL, direccin

11100100 direccin

IN AX, direccin

11100101 direccin

OUT direccin , AL

11100110 direccin

OUT direccin, AX

11100111 direccin

N AL, DX

11101100


62/70

IN AX, DX

11101101

OUT DX, AL

11101110

OUT DX, AX

11101111

La memoria del MSX88 se representa en pantalla como un bloque en cuyo interior existe unaventana de 9 posiciones. La posicin central de sta, representa el octeto que est siendo direccionado

en cada momento de la ejecucin de un programa.

Adems, en la pantalla principal, es posible visualizar una segunda ventana idntica a la descrita,

concibindose sta ltima como un rea de datos, que a diferencia de la primera, durante la

ejecucin de un programa, permanecer fijada en torno a la posicin especificada por el usuario.

El MSX88 posee un total de 64 Kbytes direccionados linealmente.El usuario tiene a su

disposicin, un total de 32 Kbytes (desde la posicin 0000H hasta la 7FFFH), estando los 32

Kbytes de memoria alta ocupados por el programa monitor (sistema operativo). Por ello, las escrituras

por encima de la direccin 7FFFH pueden dar lugar a comportamientos anmalos de la aplicacin.


63/70

En el primer Kbyte se encuentra la tabla de vectores de interrupcin, tal como ocurre en el

microprocesador en el que se inspira.

Las interrupciones de la CPU SX88 son las mismas que las del 8086/88, siendo stas las

siguientes:

Hardware: Lneas INT y NMI. Conectadas a distintos perifricos en funcin de la

configuracin.

Software: Instruccin INT xx.

l proceso de atencin de una interrupcin es idntico al usado por la CPU 8086/88, siendo todas

vectorizadas, excepto NMI que es de salto indirecto.

La tabla de vectores de interrupcin es el nexo de unin entre un tipo de interrupcin (0...255) y

el procedimiento que ha sido designado para atenderla. Cada interrupcin vectorizada tiene un cdigo

que la identifica para la CPU. Existen por lo tanto 256 entradas en la tabla, una para cada tipo deinterrupcin.

Cada entrada de la tabla es una doble palabra (4 bytes) que contiene la direccin del

procedimiento que va a dar servicio al tipo de interrupcin correspondiente. La palabra (16 bits)

situada en la direccin ms alta de memoria estar siempre a cero debido a que la memoria del

MSX88 slo consta de un segmento de 64 Kbytes, mientras que la segunda es donde el usuario deber

cargar la direccin lgica (en el SX88 coincide con la direccin fsica) de comienzo de la rutina de

tratamiento de la interrupcin que corresponda.

Las 256 posibles interrupciones, correspondientes a los cdigos del 0 al 0FFH, estn organizadas

en la siguiente forma:

- Cuatro interrupciones software que ocupan las posiciones correspondientes a los tipos

0, 3, 6, y 7.:


64/70

TIPO 0: Finaliza la ejecucin de un programa.

TIPO 3: Sirve para poner puntos de parada despus de la ejecucin de instrucciones

concretas.

TIPO 6: Espera para leer un carcter del teclado y lo almacena en la posicin de

memoria cuya direccin se indica en el registro BX.

TIPO 7: Escribe en la pantalla de comandos un bloque de datos. La direccin de

comienzo del bloque se deber cargar en el registro BX ,y el nmero de datos

que componen el bloque en el registro AL.

- 251 interrupciones libres para ser utilizadas por el usuario.

Como todo sistema microcomputador, MSX88 posee una serie de perifricos propios, pudindose

establecer una clara distincin entreperifricos internos, yperifricos externos.

Dentro de este grupo se distinguen los siguientes:

PIO: Puertos paralelo de entrada/salida.

HAND-SHAKE: Perifrico de Handshaking.

PIC: Controlador de interrupciones.

TIMER: Contador de eventos.

CDMA: Controlador de Acceso directo a memoria.


65/70

Conjunto de dispositivos integrado por la pantalla, las unidades de disco y el teclado del ordenador

donde se ejecuta MSX88, y adems por los siguientes:

Barra de LEDS.

Barra de Microconmutadores.

Impresora.

Es una interfaz de entrada/salida de propsito general, que presenta dos puertos paralelo de 8 bits,denominados A y B, pudindose programar sus bits individualmente como entrada o salida. Tras un reset,

ambos puertos son configurados como entradas.

Posee cuatro registros internos de ocho bits:

Dos de datos: PA y PB, destinados a contener el dato presente en los puertos A y B,

respectivamente.

Dos de control: CA y CB, que permiten programar individualmente los bits de los puertos Ay B, respectivamente. La programacin, consiste en realizar una operacin de escritura sobre el bit

correspondiente al que se programa. Escribiendo un 0 el bit quedar configurado como salida,

mientras que un 1 lo configura como entrada.

7.2.212 Seleccin de regisrrss2

El acceso a los registros, tanto en lectura como en escritura, se hace de acuerdo a la siguiente tabla:

A1 A0 Registro

0 0 PA

0 1 PB

1 0 CA

1 1 CB


66/70

Para lograr un acceso se debe activar tambin la seal CS del PIO. El acceso ser de escritura o

de lectura en funcin del estado de las seales IOW e IOR..

7.2.2.2 Csnexin en el sisrema.2

En el sistema, los registros del PIO se sitan a partir de la direccin 30H, y la conexin de sus

lneas es la que sigue:

- CS: conectada a la salida CS2 de la lgica de seleccin de la periferia.

- IOR , IOW: se conectan a las lneas del mismo nombre de la lgica de generacin de las sealesde lectura/escritura.

- D0...D7: conectados a los bits correspondientes del bus de datos del sistema.

A0,, A1: conectadas a los bits menos significativos del bus de direcciones (A0 y A1,,

respectivamente).

- PA0...PA7, PB0...PB7: tienen dos posibles conexiones en funcin de la configuracin en que se

encuentre el PIO:

- Configuracin 0 (figura 2): se conectan a los correspondientes bits de los buses de los

microinterruptores (PA0...PA7), y de los leds (PB0...PB7).

- Configuracin 1 (figura 3): se conectan a un bus Centronics de impresora,

correspondindose con las siguientes lneas del interfaz:

PA0: lnea busy .

PA1: lnea strobe.

PB0...PB7: lneas de datos.


67/70

Interfaz de periferia que cumple la temporizacin especificada en el interfaz Centronics, no

admitiendo modo de programacin alguno. Se comunica con la CPU por consulta de estado o a travs de

interrupciones, en funcin del BIT 7 de su registro de estado.

Internamente posee dos registros de 8 bits:

- DATO: Registro de datos. Una operacin de escritura sobre ste permite sacar un dato a las lneas

D0...D7, mientras que una lectura del mismo proporciona el ltimo dato sacado por las lneas

D0...D7.

- EST: Registro de estado. Su formato es el que se muestra a continuacin:

INT STR BUSY

El significado de los bits es el que sigue:

- En lectura:

BIT 0: 0: Lnea BUSY desactivada.

1: Lnea BUSY activada.

BIT 1: 0: Lnea STROBE desactivada

1: Lnea STROBE activada

BITS 2...6: No tienen sentido.

BIT 7: 0: No se activar la lnea INT.

1: Se activar la lnea INT cuando la lnea BUSY no est

activada.

- En escritura:

BIT 0...6: Su contenido es indiferente.


68/70

BIT 7: 0: Inhibe la activacin de la lnea INT.

1: La lnea INT se activar al desactivarse la lnea BUSY.

ELECCIN DE REGISTRO

El acceso a los registros, tanto en lectura como en escritura, se hace de acuerdo a la siguiente

tabla:

A

0

DATO

0

1

Regis

tro

Para lograr un acceso se debe activar tambin al seal CS del HAND. El acceso ser de escritura o

de lectura en funcin del estado de las seales IOW e IOR..

Conexin en el sisrema.2

En el sistema, los registros del HAND se sitan a partir de la direccin 40H, siendo la conexin

de sus lneas la que sigue:

- CS: conectada a la salida CS2 de la lgica de seleccin de la periferia.

- IOR , IOW: se conectan a las lneas del mismo nombre de la lgica de generacin de las seales

de lectura/escritura.


- A0: conectadas al bit menos significativo del bus de direcciones (A0).

- STROBE, BUSY, P0...P7: se conectan a las lneas correspondientes del Interfaz


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Centronics de la impresora..

- INT: su conexin vara en funcin de la configuracin en que se halle el HAND:.

- Configuracin 2 (figura 4): se conecta a la entrada INT2 del Controlador de

Interrupciones (PIC).

- Configuracin 3 (figura 5): se encuentra conectada a la entrada DREQ del

CD

MA.

Contador de eventos, que realiza una cuenta ascendente los pulsos de la seal aplicada a su entrada

INT, restaurndose el valor inicial de cuenta al final de la misma.

Posee dos registros internos de ocho bits

- COMP: Registro de comparacin, que determina el mdulo de la cuenta del TIMER.

- CONT: Registro contador, que muestra la cuenta de los pulsos de la seal aplicada a la entrada INT

del perifrico. La coincidencia de su valor con el del registro anterior provoca la activacin de lasalida OUT.

Seleccin de regisrrss2

El

ac

Registro

0

1

CON

T

COM

Para lograr un acceso, se debe activar tambin la seal CS del TIMER El tipo de acceso

(escritura o lectura) lo determina el estado de las seales IOW e IOR..

Conexin en el sisrema.2


70/70

En el sistema, los registros de este dispositivo se sitan a partir de la direccin 10H. Su conexin

tiene lugar en todas y cada una de las configuraciones, en el modo que a continuacin se expone:

- CS: esta lnea se conecta a la salida CS1 de la lgica de seleccin de la periferia.

- IOR , IOW: conectadas a las lneas del mismo nombre de la lgica de generacin de las seales

de lectura/escritura.


- A0: lnea de seleccin que se conecta al bit menos significativo del bus de direcciones

(A0).

- IN: a esta entrada se le aplica un reloj de frecuencia 1 Hz.

- OUT: se conecta a la entrada de interrupcin INT1 del PIC, por lo que provocar una

interrupcin al activarse cuando los valores de los dos registros internos del dispositivo

coincidan.

CONCLUSIONES

LOS SIMILADORES permite al usuario una herramienta completa para emular el comportamiento funcional

y operacin de un sistema de desarrollo basado en microprocesadores permite entender y profundizar en la

comprensin de los diferentes bloques del sistema practicar los conceptos aplicaciones y uso de la

programacin de interrupcin y entra y salida y por ultimo dominar y practicar el flujo de ejecucin de

instrucciones de un programa y su ejecucin y depuracin paso a paso

sim ul adores

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