Материал: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Аппаратные средства вычислительной техники» для студентов специальности «Компьютерная безопасность». Ермаков С.А., Остапенко А.Г

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

Кафедра систем информационной безопасности

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Аппаратные средства вычислительной техники»

для студентов специальности 090301 «Компьютерная безопасность» очной формы обучения

Воронеж 2014

1

Составитель канд. техн. наук С.А. Ермаков

УДК 004.056.5: 004.42

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Аппаратные средства вычислительной техники» для студентов специальности 090301 «Компьютерная безопасность» очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. С.А. Ермаков. Воронеж, 2014. 53 с.

Методические указания посвящены детальному исследованию архитектуры компьютера, а также изучению состава и технических возможностей аппаратных средств вычислительной техники.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе и содержатся в файле Ермаков_ЛР_АСВТ.pdf.

Табл. 14. Ил. 11. Библиогр.:6 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф. А.Г. Остапенко

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А.Г. Остапенко

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2014

1

Лабораторная работа №1 Регистр флагов микропроцессора

Цель работы: изучить назначение регистра флагов микропроцессора 8086.

Теоретические сведения

Современные микропроцессоры являются сложными устройствами, реализованные на одном кристалле и содержащие большое количество функциональных блоков, таких как АЛУ, буферные регистры, регистры общего назначения, указатель стека, регистр результата (аккумулятор), регистр флагов (состояния). Регистр флагов предназначен для хранения состояния и управления режимами работы микропроцессора. Регистр состояния МП 8086 содержит 16 бит, так называемых флажков, семь из которых зарезервированы на будущее (рис. 1). Флажки микропроцессора 8086 разделяются на условные, отражающие результат предыдущей операции АЛУ, и управляющие, от которых зависит выполнение специальных функций.

Рис. 1. Регистр флагов МП 8086

К флажкам условий относятся SF, ZF, AF, PF и CF. Флажок знака SF. После арифметических и логических

операций флаг знака принимает значение старшего (7 или 15) бита результата. Для знаковых двоичных чисел флаг знака принимает значение 0 при положительном результате и 1 при отрицательном (если только не возникло переполнение).

1

Флажок нуля ZF. Устанавливается в 1 при получении нулевого результата и сбрасывается в 0, если результат отличается от нуля.

Флажок паритета PF. Устанавливается в 1, если младшие 8 бит результата содержат четное число единиц; в противном случае он сбрасывается в 0. Флаг четности может использоваться для проверки правильности принятого кода при передаче данных по линиям связи.

Флажок переноса CF. При сложении (вычитании) устанавливается в 1, если возникает перенос (заем) из старшего бита.

Флажок вспомогательного переноса AF. Устанавливается в 1, если при сложении (вычитании) возникает перенос (заем) из бита 3. Флажок предназначен только для двоич- но-десятичной арифметики.

Флажок переполнения OF. Устанавливается в 1, если возникает переполнение (получение результата вне допустимого диапазона). При сложении этот флажок устанавливается, если имеется перенос в старший бит и нет переноса из старшего бита или наоборот. При вычитании он устанавливается, когда возникает заем из старшего бита, но заем в старший бит отсутствует, или наоборот.

Кфлажкам управления микропроцессора 8086 относят-

ся: DF, IF, TF.

Флажок направления DF. Применяется в строковых командах. Если он сброшен, то строка обрабатывается с первого элемента, имеющего наименьший адрес, в противном случае - от наибольшего адреса к наименьшему.

Флажок разрешения прерываний IF. Когда установлен этот флажок, МП распознает маскируемые прерывания, в противном случае - игнорирует.

Флажок прослеживания (трассировки) TF. Когда этот флажок установлен, после выполнения каждой команды генерируется внутреннее прерывание[4].

Крегистру состояния нельзя обратиться как к обычному регистру, для этого нужно использовать специальные команды.

2

Флажки условий изменяются автоматически после выполнения арифметических операций и анализируются командами условного перехода.

Команда перехода нарушает естественный порядок выполнения программы посредством загрузки в программный счетчик IP адреса команды, к которой осуществляется переход. В командах условного перехода замена содержимого программного счетчика адресом зависят от значения флажков регистра состояний.

Команда условного перехода имеет следующий формат:

J_CODE D8

где CODE - код, определяющий условие перехода;

D8 - 8-битное знаковое смещение (в дополнительном коде) относительно следующей команды в программе.

В таблице 1 представлено описание команд условных переходов МП 8086.