Программирование микропроцессорных систем

1. Представление данных в вычислительных системах (двоичная и шестнадцатеричная система счисления)
2. Алгоритм преобразования многобайтного двоичного числа в двоично-десятичный код
3. Способы организации взаимосвязи задач в микропроцессорной системе. Организация системы прерываний.
4. X - 16-битное число без знака, находящееся в ОЗУ с начальным адресом ADR1, CONST - 16-битная константа. Выполнить вычитание X - CONST и занести результат в ОЗУ с адреса ADR2.

1. Представление данных в вычислительных системах (двоичная и шестнадцатеричная система счисления)
В цифровых вычислительных системах, непосредственно для вычислений используется бинарный код представленный двумя логическими уровнями «0» и «1».
Непосредственно уровни сигналов передающиеся по шинам микропроцессора проще всего переставить двоичном виде.
1.1 Двоичная система счисления .
В двоичной системе счисления используется основание р = 2.
Для записи чисел используется набор из двух цифр 0 и 1. Числа в бинарном коде обозначаются буквой B, пример записи бинарного числа: 1011010 B .
Для получения значения числа в десятичном коде необходимо значения разрядов умножить на 2 в степени соответствующей разряду и полученные значения сложить.
Пример записи десятичного числа 46,5 в бинарном счислении:
1 0 1 1 1 0, 1 0 B =1х25 (32)+ 0х24 (16)+1х23 (8)+ 1х22 (4)+ 1х21 (2)+1х20 (1)+ 1х2-1 (0,5)+ 0х2-2 (0,25)= 46,5 D
Минимальное значение бинарных данных соответствующее одному
двоичному разряду –БИТ
Также используются кратные форматы 8 разрядов- БАЙТ, состоящее из нескольких байт СЛОВО, либо четырехразрядная форма ТЕТРАДА.
1.2 Шестнадцатеричная система счисления.
Пре всей наглядности отображения двоичная система, при росте разрядности числа становится весьма громоздкой и неудобной, поэтому
для боле компактной записи используются другие системы счисления в частности шестнадцатеричная.
В шестнадцатеричной системе счисления используется основание
р = 16 поскольку натуральных чисел всего 10 для обозначения значении
корме цифр от 0 до 9 дополнительно используются буквы от Aдо F
при этом A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15 соответственно.
При этом значение одного разряда шестнадцатеричной записи соответствует четырем разрядам двоичной.
Пример представления десятичного числа в двоичной и шестнадцатеричной формах: 22143,75 D 0101 0110 0111 1111, 1100 B
5 6 7 F C H
Т а б л и ц а 1
.
Представление чисел в двоичной и шестнадцатеричной системах.
Десятичная Двоичная Шестнадцатеричная Деся-тичная Двоичная Шестнадцатеричная
0 0000 0 8 1000 8
1 0001 1 9 1001 9
2 0010 2 10 1010 А
3 0011 3 11 1011 В
4 0100 4 12 1100 С
5 0101 5 13 1101 D
6 0110 6 14 1110 Е
7 0111 7 15 1111 F

2. Алгоритм преобразования многобайтного двоичного числа в двоично-десятичный код.
Сущность алгоритма преобразования двоичного кода в двоично-десятичный, состоит в том, что для получения двоично-десятичного кода необходимо посчитать, сколько в исходном числе единиц, десятков, сотен, тысяч, и т.д. Для этого из исходного числа необходимо отнимать десятичные числа начиная с максимального кратного 10, (величина которого зависит от разрядности исходного числа) до тех пор пока не получится отрицательное значение. Количество итераций и будет значением кода для данного разряда. Из числа оставшегося при вычитании числа вычитаем десятичное число меньшее на один разряд предыдущего и так далее.
Для записи полученного кода выделяем необходимое количество памяти в соответствии с разрядностью исходного числа.
Алгоритм перевода целого значения, записанного двоичным кодом, в двоично-десятичный код можно представить, как показано на рисунке. 2.1.
Рис. 2.1. Алгоритм преобразования двоичного числа в двоично-десятичный код
где: n – номер десятичного разряда десятичного эквивалента двоичного кода А', аn – количество весов 10n , входящих в исходное значение (т. е. значение соответствующего десятичного разряда).
Последовательность действий по переводу двоичных чисел в двоично-десятичный код можно описать следующими формулами.
1. Эквивалент А целого двоичного числа А' в десятичной системе находится путем последовательного определения количества десятичных весов в исходном значении и преобразования их в двоичный код:
а n = Ent [А '/10 n ]
а n–1 = Ent [(А ' – a n 10 n )/10 n – 1 ]
а n–2 = Ent [(А ' – a n 10 n – a n–1 10 n – 1 )/10 n – 2 ]
… …
а 0 = Ent [(А ' – a n 10 n – a n–1 10 n – 1 – a n–2 10 n – 2 – … – a 1 101 )/10 0 ].
(2.1)
2. Эквивалент А правильной двоичной дроби А' в десятичной системе получается путем последовательного определения количества дробных десятичных весов в исходном значении и преобразования их в двоичный код:
а –1 = Ent А '10
а –2 = Ent (А '10 – а –1 )10
а –3 = Ent ((А '10 – а – 1 )10 – a –2 )10
… …
а –n = Ent (…((А '10 – а –1 )10 – a –2 )10 – … – а – (n – 1) )10,
(2.2)
где Ent – операция выделения целой части числа.
3. Смешанные дроби разбиваются на целую и дробную части, десятичный эквивалент получается путем «сшивки» результатов перевода каждой части по формулам (2.1) и (2.2).
В двоичной арифметике деление сводится к многократному вычитанию. Поэтому действия, представленные формулами (2.1) и (2.2)., можно свести к простому циклическому алгоритму.
При программной реализации данного алгоритма набор необходимых десятичных весов можно сформировать в виде отдельной таблицы в памяти и представить значения этих весов в дополнительном коде. Тогда вычитание весов при определении значения каждого десятичного разряда можно свести к повторяющимся действиям: сложению с соответствующим элементом таблицы.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию