10.Аккумулятор является единственным регистром, который может быть сдвинут, инвертирован или использован для ввода или вывода. Единственными командами, которые оперируют непосредственно с регистрами общего назначения, являются команды MOV ( пересылка содержимого в другой регистр или из другого регистра), MVI (загрузка непосредственного операнда), DCR (уменьшает на 1) и INR (увеличение на 1). Эти команды могут оперировать также с регистром М, т.е. байтом из памяти, адресуемым через регистры Н и L.
11.В стек или из стека могут быть переданы только пары регистров. Одной из таких пар является слово состояния процессора (PSW), которое содержит аккумулятор (старший байт) и флаги (младший байт). Команды CALL и RETURN передают адреса в стек или из него.
12.В микропроцессоре 8080 отсутствует читаемый флаг системы прерываний. Это создает трудности в том случае, когда исходное состояние системы прерываний должно быть восстановлено после выполнения секции команд, которая должна выполняться при закрытых прерываниях. Для решения этой проблемы можно копию состояния прерываний хранить в ОЗУ. С другой стороны, 8085 имеет читаемый флаг разрешения прерываний.
13. В микропроцессорах 8080 и 8085 приняты следующие общие соглашения.
· При записи всех 16-разрядных адресов младший байт записывается первым (т.е. по меньшему адресу). Порядок байтов в адресах тот же, что и в микропроцессоре Z80 и 6502, но является обратным порядком байтов, принятому в микропроцессорах 6800 и 6809.
· Указатель стека содержит младший адрес, действительно занятый в стеке. Это соглашение также принято в микропроцессорах Z80 и 6809, но явно противоположно принятому 6502 и 6800 (следующий доступный адрес). Согласно всем командам 8080 и 8085 данные в стек записываются с предварительным уменьшением на 1 (вычитанием перед записью байта 1 из указателя стека) и загружаются из стека с последующим увеличением на 1 (добавлением после загрузки байта 1 к указателю стека).
· Флаг разрешения прерываний (только в 8085), равный 1, разрешает прерывания, а 0 - запрещает их. Такое же соглашение принято и в Z80, но оно обратно принятому в 6502, 6800 и 6809.
Представленная часть первой главы рассмотрела особенности процессоров, она так и называется - краткий обзор для опытных программистов. Теперь будем рассматривать дальше, причем не указывая конкретно команды, а описывая понятия и особенности операций представленной на обзор первой главы данной книги.
ЗАГРУЗКА РЕГИСТРОВ ИЗ ПАМЯТИ
В микропроцессорах 8080 и 8085 предусмотрены четыре способа адресации, которыми можно пользоваться при загрузке регистров из памяти: прямая (из памяти с конкретным адресом), непосредственная (с конкретным значением), косвенная (из адреса, помещенного в паре регистров) и стековая ( из вершины стека).
ЗАПОМИНАНИЕ РЕГИСТРОВ В ПАМЯТИ
Для запоминания регистров в памяти существуют три способа адресации: прямая (в память с конкретным адресом), косвенная (в память с адресом, который находится в паре регистров) и стековая (в вершину стека).
ЗАПОМИНАНИЕ ДАННЫХ В ОЗУ
Начальные значения ячеек ОЗУ задаются либо через аккумулятор, либо прямо или косвенно с использованием регистров Н и L.
АРИФМЕТИЧЕСКИЕ И ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ
Для большинства арифметических и логических операций (сложение, вычитание, логическое И, логическое ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и сравнение) одним из операндов является аккумулятор, а вторым 8-разрядный регистр или байт данных, заданный непосредственно в команде. Результат (если он существует) помещается в аккумулятор. Если используется регистр М, то процессор получает операнд из памяти по адресу, который содержится в регистрах Н и L.
РАБОТА С РАЗРЯДАМИ
Программист может установить, очистить, получить обратный код (дополнение к 1) или проверить разряды, используя логические операции с соответствующими масками. Команды сдвига и получение обратного кода могут оперировать только с аккумулятором, но в то же время для выполнения небольшого числа сдвигов могут использоваться арифметические и логические команды. Возможны следующие операции с отдельными разрядами аккумулятора:
· установить с помощью операции логическое ИЛИ с единицами в соответствующих позициях;
· очистить с помощью операции логическое И с нулями в соответствующих позициях;
· инвертировать (изменить на обратное значение) с помощью операции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с единицами в соответствующих позициях;
· проверить (на все нули в проверяемых разрядах) с помощью операции логическое И с единицами в соответствующих позициях.
·
ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ
Процедуры принятия решений могут быть классифицированы следующим образом
· переход, если разряд установлен (логическая единица) или очищен (логический нуль);
· переход, если два значения равны или не равны;
· переход, если одно значение больше другого или меньше его.
Наличие процедур первого класса позволяет процессору реагировать на значения флагов, переключателей, линии состояния или других двоичных (включено- выключено) сигналов. Наличие процедур второго класса позволяет процессору определить, имеет ли вводимая величина или результат определенное значение (например, введен ли определенный символ команды или терминатор, или равен ли результат нулю). Наличие процедур третьего класса позволяет процессору определить, превышает ли значение некоторый числовой порог или ниже его (например, правильное или ошибочное значение, выше или ниже предупредительного уровня или заданной точки).
ОРГАНИЗАЦИЯ ЦИКЛОВ
Самый простой способ выполнения цикла (т.е. повторения последовательности команд) в микропроцессоре 8080 или 8085 состоит в следующем:
1. Загрузить в регистр общего назначения число, указывающее, сколько раз должна быть выполнена последовательность команд:
2. Выполнить команды;
3. уменьшить заданный регистр на 1;
4. вернуться к шагу 2, если результат шага 3 не равен 0.
ОБРАБОТКА МАССИВОВ
Элемент массива проще всего выбрать, поместив его адрес в регистры Н и L. В этом случае можно:
· работать с элементом, обращаясь к нему как к регистру М;
· выбирать следующий элемент массива (по следующему большему адресу);
· используя команду INX для увеличения значения пары регистров Н и L, или предыдущий элемент (по предыдущему меньшему адресу), используя DCX для уменьшения Н и L.
· выбирать любой произвольный элемент, загрузив в другую пару регистров смещения элемента относительно адреса, содержащегося в НL, и использовав команду DAD (16-ричное сложение).
ПОИСК В ТАБЛИЦЕ
Так как в процессорах 8080 и 8085 отсутствует индексация, то адрес, необходимый для поиска в таблице, должен вычисляться явно с использованием команды DAD. Как и при работе с массивами, поиск в таблице является простым, если таблица содержит 8-разрядные элементы данных; сложнее, когда таблица содержит более длинные элементы или же адреса. В этом случае могут быть полезны команды XCHG, PCHL и SPHL, но они требуют, чтобы программист помещал результаты в определенные пары регистров.
РАБОТА С СИМВОЛАМИ
Простейший способ работы с символами в процессорах 8080 и 8085 состоит в обращении с ними как с 8-разрядными числами без знака. Буквы и цифры составляют упорядоченную последовательность набора символов в кодах ASCII (например, представление буквы А в коде ASCII на единицу меньше, чем представление буквы В). Приложение В) в конце книги содержит полный набор символов ASCII.
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КОДОВ
Данные могут быть преобразованы из одного кода в другой с помощью арифметических или логических операций (если соотношение кодов простое) или с помощью поиска в таблицах ( если это соотношение сложное).
АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ
Арифметические операции повышенной точности требуют ряда 8-разрядных операций. Необходимо выполнять следующее:
· сначала очистить флаг переноса, так как никогда не происходит переноса в младшие байты или заема из них;
· использовать команды сложения с переносом (ADC) или вычитание с заемом (SBB) для выполнения 8-разрядных операций, которые включают перенос или заем из предыдущей операции.
УМНОЖЕНИЕ И ДЕЛЕНИЕ
Существуют много способов выполнения умножения. Один из подходов состоит в замене умножения небольших целых чисел на определенную короткую последовательность сложений и сдвигов влево. Деление на число, являющееся степенью 2, можно выполнить с помощью ряда логических сдвигов вправо. Если умножаются или делятся числа со знаком, то необходимо обращать внимание на отделение знака от абсолютной величины. Логические сдвиги должны быть заменены на арифметические, сохраняющие знаковый разряд.
ОБРАБОТКА СПИСКОВ
Если элементы списков хранятся в памяти в последовательных адресах, то такие списки можно обрабатывать так же, как массивы. Если два массива образуют очереди или цепочки, то становится очевидной ограниченность данного набора команд, выражающаяся в следующем:
· не предусмотрена индексация;
· косвенная адресация возможна только через пары регистров;
· адреса в парах регистров могут быть использованы только для получения или записи 8-разрядных данных.
·
РАСПРОСТРАНЕННЫЕ СТРУКТУРЫ ДАННЫХ
Более распространенные структуры данных можно обрабатывать с помощью процедур, предназначенных для работы с массивами, таблицами и списками. К распространенным структурам данных относятся очереди или связанные списки, а также стеки.