EL EMU8086 Y EL MICROPROCESADOR 8086.

Transcripción

1 1 Facultad: Ingeniería. Escuela: Electrónica. Asignatura: Microprocesadores. Lugar de ejecución: Microprocesadores (Edificio 3, 2da planta). EL EMU8086 Y EL MICROPROCESADOR Objetivos específicos Ubicar en la memoria los diferentes segmentos que conforman un archivo EXE. Identificar los registros del modelo de programación del Observar la relación que existe entre los lenguajes de ensamblador y máquina. Emplear las instrucciones MOV y OUT. Materiales y equipo 1 Computadora con el programa EMU Módulo IDL-800 Digital Lab o fuente de +5V con tarjeta con switches y leds. 1 Breadboard. 1 cable para puerto paralelo con identificación de pines. 1 Pinza y cortadora de alambre. Alambre de telefonía. Procedimiento 1) Ejecute el emulador ) Digite el primer programa y guarde el archivo asignándole como nombre su número de carnet. 3) Compile el archivo. 4) Use el botón emulate para cargar el archivo ejecutable, pero no lo ejecute. 5) Observe la ventana original source code Anote la línea de instrucción que está resaltada en amarillo

2 2 Microprocesadores. Guía 2 PRIMER PROGRAMA.model small.stack.data BYTE1 DB 7Ah ;Declara byte (8 bits) en hexadecimal BYTE2 DB 99 ;Declara byte en decimal BYTE3 DB b ;Declara byte en binario BYTE4 DB 'A' ;Declara byte en formato ASCII BYTE5 DB? BYTE6 DB? BYTE7 DB? BYTE8 DB?.code mov AX,@data ;Mueve en AX la direccion donde ;esta el segmento de datos mov DS,AX ;Mueve el contenido de AX a DS mov AH, BYTE1 ;Mueve los datos desde la memoria mov BL, BYTE2 ;hacia el microprocesador mov CH, BYTE3 mov DL, BYTE4 mov BYTE5, AH ;Mueve los datos desde el micro hasta mov BYTE6, BL ; la memoria mov BYTE7, CH mov BYTE8, DL FIN: end mov ax, 4c00h int 21h ;fin del programa

3 3 En la ventana emulator se presenta la información que se muestra en la Figura 1. Figura 1. Ventana emulator 6) En la ventana original source code resalte (haga clic en) en el primero de los datos declarados BYTE1. 7) Observe la ventana emulator y compare con la información de la Tabla 1. 8) Resalte cada uno de los datos declarados en el código fuente y complete la información de la Tabla 1. Determine la dirección de inicio y final del segmento de datos, tanto en formato absoluto como en segmento:desplazamiento: SEGMENTO DE DATOS TIPO DE DATO DIRECCION CÓDIGO DEL DATO SEGMENT:DESPLAZ ABSOLUTA EN HEXADECIMAL 0720: Ah BYTE Tabla 1. Segmento de datos.

4 4 Microprocesadores. Guía 2 9) Resalte la primera línea de instrucción del segmento de código. 10) Relacione la información de la Tabla 2 y la ventana emulator. 11) Resalte cada una de las líneas de instrucción del segmento de código y complete la información que hace falta en la Tabla 2. Determine la dirección de inicio y final del segmento de código, tanto en formato absoluto como en segmento:desplazamiento: 12) Para ubicar el segmento de PILA escribir en la dirección SEGMENTO:DESPLAZAMIENTO el dato 0710: ) Suba unas cuantas direcciones y observará que contienen los datos (código hexadecimal) 54h. Anote en la Tabla 3 la dirección del primero y del último dato que contenga 54h. Estos demarcan el segmento de PILA o STACK. 14) Presione el botón reload. 15) Anote en la Tabla 4 el contenido de los registros del microprocesador. 16) Ejecute la primera línea de instrucción verificando que los datos son transferidos al microprocesador.

5 5 SEGMENTO DE CÓDIGO DIRECCIONES DE MEMORIA SEGM:DESP ABSOLUTA Instrucciones en lenguaje máquina. Códigos Hexadecimal almacenados en memoria 0721: B8 0721: : : A 0721: : : : A 0721:000A 0721A 1E 0721:000B 0721B :000C 0721C 00 Instrucciones desensambladas MOV AX,00720h MOV DS,AX MOV BL,[00001h] Instrucciones en lenguaje ensamblador mov mov DS,AX mov BL, BYTE A : : : : : :001A 0722A 1E 0721:001B 0722B :001C 0722C 00 MOV [00004h],AH mov BYTE5, AH mov BYTE6, BL MOV [00006h],CH mov BYTE7, CH MOV [00007h],DL 0721: B8 0721: : C MOV AX,4C00h INT 021h mov ax, 4c00h Tabla 2. Segmento de código.

6 6 Microprocesadores. Guía 2 PILA O STACK PRIMER DATO ULTIMO DATO DIRECCION SEGMENT:DESPLAZ ABSOLUTA Tabla 3. Segmento de PILA. AX: BX: CX: DX: CS: IP: SS: SP: BP: SI: DI: DS: Tabla 4. Contenido de los registros al inicio del código. 17) Ejecute la siguiente línea de instrucción corroborando la transferencia de datos. 18) Copie nuevamente el contenido de los registros en la Tabla 5. AX: BX: CX: DX: CS: IP: SS: SP: BP: SI: DI: DS: Tabla 5. Contenido de los registros durante la ejecución del programa. 19) Abra la ventana variables y verifique que todas las variables declaradas son visibles. 20) Continúe ejecutando paso a paso hasta que los primeros cuatro datos hayan sido transferidos a sus respectivos registros dentro del microprocesador. 21) Ejecute las siguientes cuatro instrucciones verificando los cambios en las variables declaradas. 22) Cierre la ventana variables 23) Recargue el programa. 24) En la ventana emulator presione el botón aux y ahí selecciones la opción memory. Debe observar una imagen similar a la de la Figura 2. 25) En el espacio de la 1ª dirección escriba el valor 0720:0000 para observar el segmento de datos. 26) Ejecute nuevamente el programa paso a paso y verifique como los datos se van moviendo. 27) Digite el segundo programa Figura 2. Ventana de memoria Random Access Memory 28) Emule el programa, pero no lo ejecute.

7 7 SEGUNDO PROGRAMA.model small.stack.data BYTE1 DB 0FFh BYTE2 DB 0AAh BYTE3 DB 18h BYTE4 DB 96h.code mov mov DS,AX mov DX, 110 ;Mueve en AX la direccion donde esta el ;Mueve el contenido de AX a DS ;Indica a que puerto se enviaran los datos mov AL, BYTE1 ;carga en AL el dato BYTE1 out DX, AL ;envia el dato en AL al puerto 110 mov AL, BYTE2 ;carga en AL el dato BYTE2 out DX, AL ;envia el dato en AL al puerto 110 mov AL, BYTE3 ;carga en AL el dato BYTE3 out DX, AL ;envia el dato en AL al puerto 110 mov AL, BYTE4 ;carga en AL el dato BYTE4 out DX, AL ;envia el dato en AL al puerto 110 FIN: mov ax, 4c00h ;fin del programa int 21h end 29) En la ventana emulator ubique virtual devices y seleccione la opción simple.exe. Debe observar una ventana como la que se muestra en la Figura 3. La dirección de este puerto es 110 (decimal) y es de 8 bits.

8 8 Microprocesadores. Guía 2 Figura 3. Dispositivo virtual simple io test. 30) Ejecute paso a paso el programa, verificando que todos los datos son enviados al puerto ) Únase con otra persona para realizar los siguientes pasos. 32) Edite el programa para que el dato que se almacena en DX sea 0378h en lugar de ) Utilizando el cable correcto conecte el puerto paralelo de la computadora a los LEDS ya sea del módulo IDL-800 Digital Lab o de la tarjeta con switches y leds, de forma que el MSB (etiquetado D7) se conecte con el primer LED a la izquierda y el cable GND con el GND del módulo o de la tarjeta. 34) Encienda el módulo Observa algún código binario? Cuál? 35) Compile el programa nuevamente, pero en la ventana assembler status presione el botón external y seleccione la opción debug.exe. Debe observar en una ventana la consola de DOS y el Prompt parpadeando. 36) Digite R y presione ENTER. 37) Compare los datos que observa con los que tomó en la Tabla 4. NOTA: Para ejecutar el programa paso a paso digite P. 38) Ejecute las primeras dos instrucciones y compare el resultado con la Tabla 5. 39) Ejecute los siguientes pasos hasta enviar el primer dato. Corresponde el dato que observa en los LEDS con el dato enviado? 40) Ejecute el resto de programa verificando que los datos son enviados correctamente. 41) Pida a su docente de laboratorio que verifique que el programa se ejecuta correctamente. 42) Cierre las ventanas, apague la PC y deje ordenado su puesto de trabajo.

9 9 Análisis de Resultados 1. Cuando completó la Tabla 1 el primer dato declarado era 7Ah y al revisar la memoria encontró también 7Ah, pero el segundo dato declarado era 99 y en la memoria no encontró el mismo dato Por qué ocurre eso? 2. En la Tabla 2 la primera instrucción en lenguaje ensamblador es MOV pero en las instrucciones desensambladas se representa como MOV AX, Por qué ocurre eso? 3. En la Tabla 2 los datos almacenados en memoria para la primera instrucción son los siguientes: B8, 20 y 07. cómo se relacionan estos códigos y la línea de instrucción desensamblada MOV AX, Al comparar la tercera línea de instrucción MOV AH, BYTE1 con la respectiva línea desensamblada, se sustituye la palabra BYTE1 por un dato entre corchetes Qué significa este dato? 5. En la Tabla 2 la primera línea de la columna SEGMENTO:DESPLAZAMIENTO contiene 0721:0000 Cómo se relaciona esta información con el contenido de CS:IP en la Tabla 4? 6. En la Tabla 1 la primera línea de la columna SEGMENTO:DESPLAZAMIENTO contiene 0720:0000 Cómo se relaciona esta información con el contenido de DS:DX en la Tabla 4? 7. Cómo se relaciona la información en la Tabla 3 con el contenido de SS:SP en la Tabla En el segundo programa por qué necesitó cargar el dato 110 en el registro DX para enviar datos al puerto? 9. Cuando modificó el segundo programa por qué fue necesario cambiar el dato en DX de 110 a 0378h? 10. Dibuje un mapa de memoria del micro 8086 tanto en forma absoluta como en SEGMENTO:DESPLAZAMIENTO. Inicie el mapa en la dirección 00000h (0000:0000h) hasta la 0FFFFFh (FFFF:FFFFh) y en el mapa ubique cada uno de los segmentos del primer programa. Investigación Complementaria 1) Esta actividad debe desarrollarse posteriormente a la ejecución de la guía de laboratorio y tiene por objetivo complementar y ampliar la temática desarrollada teniendo en mente las actividades futuras.

10 10 Microprocesadores. Guía 2 2) Investigue: Qué son los modos de direccionamiento? Cuántos y cuáles modos de direccionamiento tiene el microprocesador 8086? Qué modos de direccionamiento poseen las instrucciones MOV y OUT? Bibliografía Brey, B. B. Los Microprocesadores Intel / 8088, 80186, 80286, y Arquitectura, programación e interfaces, 3 edición Prentice Hall, México DF, 1997 Biblioteca UDB B

11 11 Hoja de cotejo: 2 Guía 2: EL EMU8086 Y EL MICROPROCESADOR Alumno: Puesto No: Docente: GL: Fecha: EVALUACION % Nota CONOCIMIENTO 35 Conocimiento deficiente de los siguientes fundamentos teóricos: APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO -Función de las instrucciones MOV y OUT. -Segmentos de los que consta un archivo.exe -Registros del microprocesador Cumple sólo con uno o ninguno de los siguientes criterios: -Utiliza correctamente las instrucciones MOV y OUT. -Relaciona el ensamblador con el lenguaje máquina. -Ubica datos en los segmentos de memoria. Conocimiento y explicación incompleta de los fundamentos teóricos. Cumple sólo con dos de los criterios. ACTITUD 2.5 -Es un observador pasivo. -Participa ocasionalmente pero sin coordinarse con su compañero. Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos. Cumple con los tres criterios. -Participa de forma propositiva e integral en toda la práctica. TOTAL Es ordenado pero no hace uso adecuado de los recursos. -Hace uso adecuado de los recursos de manera segura, pero es desordenado. -Hace un manejo responsable y adecuado de los recursos de acuerdo a pautas de seguridad e higiene.