MIC29004-2013-2

Microprocessadores: Diário de Aula 2013-2

Professor: Roberto de Matos
Encontros: 4ª feira 9:40 e 6ª feira 9:40
Atendimento paralelo: 4ª feira das 13:30 às 15:20.

• Ementa e referências bibliográficas

Slides

• Slides Histórico
• Arquitetura e IAS

Listas de Exercício

• 1ª Lista de Exercícios: Arquitetura de Processadores

Aula 16/08: Apresentação

• Apresentação do professor.
• Apresentação dos alunos: Nome, perfil, preferências, etc.
• Apresentação da disciplina: conteúdo, bibliografia e avaliação.
• Aula Introdutória: Projetos práticos com Microcontroladores

Aula 21/08: Histórico

• Evolução dos processadores

Aula 23/08: Introdução a Arquitetura de Computadores

• Introdução a Arquitetura de Computadores
• Conceito de Processador (Unidade de Controle + Unidade de Processamento)
• Memória, Registradores, Barramentos

Aula 28/08: IAS

• Arquitetura Von Neumann
• Arquitetura IAS
• Execução de um Programa (Acesso a memória, Registradores Internos, Sinais de Controle)
• Assembly IAS (Classes de Instruções)

Aula 30/08: Não Houve Aula

• Paralisação

Aula 04/09: IAS Sim

Objetivo

Ao final da aula o aluno deverá:

• Entender na prática a organização da memória do IAS e a diferença na representação de instruções e dados.
• Se familiarizar com o simulador acadêmico IAS Sim (rodar o simulador, carregar programa, janela de memória, registradores, etc.)
• Conseguir criar e executar um programa simples em Assembly.

Memória IAS

Instalação

• Link Download:

http://www.cs.colby.edu/djskrien/IASSim/IASSim2.0.4.zip

• Rodar no Linux:

java -cp IASSim2.0.4.jar:jhall.jar:IASSimHelp2.0.jar iassim.Main -m IAS.cpu

Exercício: Instruções de Transferência e Aritméticas

• Instruções com Opcode 1 a 12, 17, 20 e 21 do conjunto de instruções

• Faça um programa que execute o seguinte conjunto de instruções:

g = 3; h = 5; i = 2; j = 1; f = (g+h) – (i+j); </syntaxhighlight>

• Solução:

S(x)->Ac+ g S(x)->Ah+ h S(x)->Ah- i S(x)->Ah- j At->S(x) f halt

g: .data 3 h: .data 5 i: .data 2 j: .data 1 f: .data 0 </syntaxhighlight>

Aula 06/09: IAS Sim (continuação)

Estrutura do IAS

Registradores IAS Sim

Registradores "Visíveis" ao programador:

• Accumulator (AC)
• Arithmetic Register (AR)

Registradores internos:

• Control Counter (CC): Contador de Programa.
• Control Register (CR): Instrução em execução.
• Function Table Register (FR): Opcode em execução.
• Memory Address Register (MAR): Posição de memória que sofrerá ação do Opcode.
• Selectron Register (SR): O valor lido ou escrito na memória.

Exercício: Instruções de Desvio

• Instruções com Opcode 13 a 16 do conjunto de instruções

• Reproduza cada um dos seguintes programas para assembly, atribuindo às variáveis valores que lhe permitam testar o seu programa.

a) if (a>=b) b=b+1;

b) if (a>b) a=a+1;

c) if (a==b) a=a+1;

d) Adicione "else" nos exercícios anteriores.

e) a=0;c=5;

  while (a<c){

a=a+1;

  }

f) a=0;

  for (i=0; i<5 ;i++){

a=a-1;

  }

</syntaxhighlight>

Exercício: Instruções para modificação de Instrução

• Instruções com Opcode 18 a 19 do conjunto de instruções

• Faça um programa que contenha o vector v = {1,2,3,4,5} na memória e substitua todos os elementos pelo seu dobro.

Aula 11/09: IAS Sim (continuação)

• Problemas na rede de computadores
• Correção do último Exercício
• Detecção de problema na compreensão da estrutura de memória (Revisão Próxima Aula)

Aula 13/09: Revisão IAS

Aula 18/09: Microcontroladores

• Microcontrolador vs Microprocessador
• Aplicações
• Limitações

Aula 20/09: 8051

• Introdução
• Arquitetura Interna
• Memória

Aula 25/09: Modos de Endereçamento 8051

• Instruction Set

• Endereçamento por Registrador
• Endereçamento Imediato (#)
• Endereçamento Direto
  • IDATA
• Endereçamento Indireto (@)
  • IDATA
  • XDATA
  • CODE

Aula 27/09: MCU8051IDE – Exercícios IDATA

• Prática com o MCU8051IDE.

Exemplo

INSTRUÇÕES DO 8051

mov 20h,#30h ;Ender. Imediato (valor constante esta' no opcode) mov 30h,#07ah ;Ender. Imediato (valor constante esta' no opcode) mov r0,30h ;Ender. Direto (operando especifica ENDERECO de 8 bits da RAM interna)

mov a,r0 ;Ender. via registrador (opcode contem 3 bits indicando qual registrador usar) mov a,20h ;Ender. Direto (operando especifica ENDERECO de 8 bits da RAM interna) mov a,#20h ;Ender. Imediato (valor constante esta' no opcode) mov a,@r0 ;Ender. Indireto (registrador R0, R1, contem endereco do operando)

mov dptr,#tabela ;Ender. Imediato (valor constante esta' no opcode)

tabela: db 10h,20h,30h,0BBh,0AAh

end

</syntaxhighlight>

Exercícios

Endereçamento direto da IDATA

• Construir um trecho de código para colocar a mensagem "ALO" na memória RAM interna, a partir do endereço 30H. Usar endereçamento imediato e direto.
• Construir um trecho de código para copiar 5 bytes consecutivos da memória RAM interna a partir do endereço 50H para um destino a partir de 42H. Usar somente endereçamento direto e por registrador.
• Repetir o exercício anterior usando somente endereço direto.

Endereçamento indireto da IDATA

• Copiar 5 bytes consecutivos de uma área interna de memória de dados, a partir da posição 40H para a posição 66H. Usar endereçamento indireto e imediato.

Aula 27/09: Exercícios XDATA

Endereçamento indireto da XDATA

• Zerar as posições de memória RAM externa (XDATA) de número 80FFH, 9765H e FEA5H.
• Colocar a mensagem "ALO" nas posições de memória externa de dados 0670h,0671h e 0672h.
• Copiar os bytes das posições 4654H, 7687H e FADEH da XDATA para as posições 0000H, 0005H e A000H respectivamente.

Aula 09/10: Avaliação

Aula 11/10: Exercícios CODE

Endereçamento indexado do CODE

• Uma mensagem "ALO" foi gravada na área CODE a partir da posição de memória 5465H. Copie esta mensagem para a área de memória interna de dados, a partir das posições 76H.
• Repetir o exercício anterior mas agora copiando para a RAM externa de dados para um destino a partir de F555H.