마이크로프로세서(16) 프로그램 코드 설계 예제

 

 

1. 50H - 40H

 

문제 : 2052H 주소에 data 50H가, 2051H 주소에 data 40H이 저장되어 있다. 

          50H - 40H의 값을 2053H 주소에 저장해라. 

 

-> 뺄셈은 무조건 A(accumulator)에서 실행 가능하다. 

-> 40H를 먼저 A로 가져와 B로 옮겨두고, 50H를 A로 가져온다. 그런 후 A에서 B를 빼면 결과가 나온다. 

 

LDA 2052H
MOV B, A
LDA 2051H
SUB B
STA 2053H

 

만약 이 코드를 읽고, address bus를 채워 넣으라 하면 다음과 같다. 

 

 

2. 옛날 호텔 제어 system

 

-> IN 00H : input 포트로부터 00H를 받아서 무조건 A에 저장하라는 명령어.

-> 그걸 그대로 output 포트로 내보내면 된다. 

 

IN 00H
OUT 00H
JMP 2000H

 

만약 이 코드를 읽고, address bus를 채워 넣으라 하면 다음과 같다. 

 

<JMP 명령어>

JMP xxxxH : 아무 조건 없이 xxxxH로 jump해서 xxxxH의 명령어를 수행하는 명령어다. 

타이밍도는 아래와 같다. 

-> 3개의 machine cycle이 끝나면, 다음으로는 2000H의 명령어 cycle이 그려진다. 

 

 

<조건부 JMP 명령어>

1) R(라디오)가 무조건 켜짐을 유지하게 하려면, 다음과 같이 (OR)을 사용하면 된다. 

2) A(에어컨)이 무조건 꺼짐을 유지하게 하려면, 다음과 같이 (AND)를 사용하면 된다. 

 

 

JP, JM : 각각 양수, 음수일 때만 xxxxH로 점프

JZ, JNZ : 각각 0일 때만, 0이 아닐 때만 xxxxH로 점프

JPE, JPO : 패리티가 각각 짝수, 홀수일 때만 xxxxH로 점프

JC, JNC : carry가 있을 때만, 없을 때만 xxxxH로 점프

 

타이밍도는 아래와 같다. 

-> 조건이 맞으면 <JMP xxxxH>와 타이밍도가 같다. 10개의 T cycle을 가진다. 

-> 조건이 맞지 않다면 7개의 T cycle을 가진다. 

 

조건부 Jump의 조건이 맞을 경우

조건부 Jump의 조건이 맞지 않을 경우

-> 조건이 맞지 않을 경우, 다음 PC 값으로 넘어가야 한다. 

   (ex) 2000H에서 조건부 jump 수행, 맞지 않음 -> 2001H로 넘어감

   (ex) 20FFH에서 조건부 jump 수행, 맞지 않음 -> 2100H로 넘어감

   -> 이와 같이 운 나쁘면 3개의 CLK가 사용될 수 있으므로 PC만 증가시키는 M2 cycle을 둔다. 

 

 

3. 2개 data의 합이 FF 이하일 때만 합을 출력, 초과하면 0 출력하는 system

 

1. 크냐 작냐를 비교한다. -> JC, JNC를 둘 다 사용하며 비교해보자. 

2. 클 때의 경우를 실행한다. 

3. 작을 때의 경우를 실행한다. 

 

// JC를 사용하여 코드 구현
   IN 04H
   MOV B, A
   IN 05H
   ADD B
   JC *
** OUT 01H
   HLT
*  MVI A, 00H
   JMP **

//JNC를 사용하여 코드 구현
   IN 04H
   MOV B, A
   IN 05H
   ADD B
   JNC *
   MOV A, 00H
*  OUT 01H
   HLT

 

-> 두번째 상황이 더 simple함을 알 수 있다. 

-> 참고로 HLT : 종료 구문이다. 

 

 

4. delay routine [신호등 깜빡임]

 

B에 data FFH를 집어 넣어 00H가 될 때까지 반복하는 시스템을 만들어보자. 

코드는 아래와 같다. 

 

   MVI B, FFH
*  DCR B
   JMZ *

 

-> B의 값이 FFH, FEH ,FDH ... 00H로 반복되며 감소하는 것을 알 수 있다. 

-> B의 값이 00H가 되면, JMZ의 조건을 만족하지 못하므로 jump구문이 실행되지 않는다. 

 

 

5. 보행자 신호등 

 

명령어 정리표를 참고하고 싶다면 여기를 클릭 !!

CALL, RET 문법을 알고 싶다면 여기를 클릭!!

 

 

<첫번째 시도 : no delay>

*  MVI A, 01H
   OUT 00H
   
   MVI A, 02H
   OUT 00H
   JMP *

 

-> 너무 빨라서 빨강, 초록이 동시에 켜진다. 

 

<두번째 시도 : contain delay>

   MVI C, xxH
*  DCR C
   JMZ * // 1씩 감소를 반복하는 반복문 코드

 

-> 이 코드를 활용하여 보행자 신호등 프로그램을 구현해보자. 

 

<세번째 시도 : 01H를 5초, 02H를 3초로 지정>

// main 함수
*  MVI A, 01H
   OUT 00H
   MVI B, 05H
   CALL sub
   
   MVI A, 02H
   OUT 00H
   MVI B, 03H
   CALL sub
   
   JMP *

// subroutine <sub>
** MVI C, xxH
*  DCR C
   JNZ *
   DCR B
   JNZ **
   RET

 

<네번째 시도: 좀 더 보완>

// main 함수
*  MVI A, 01H
   OUT 00H
   MVI B, 05H
   CALL sub
   
   MVI A, 02H
   OUT 00H
   MVI B, 03H
   CALL sub
   
   JMP *

// subroutine <sub>
   PUSH PSW
   PUSH B
** MVI C, xxH
*  DCR C
   JNZ *
   DCR B
   JNZ **
   POP B
   POP PSW
   RET

 

-> Subroutine documentation

    서브루틴의 특징, 필요한 것들을 저장해 둘 때 관리가 편한 '문서화'

    (1) function, 기능 : 1초 delay

    (2) Used reg(사용하거나 값이 바뀌는 reg) : F, B, C

    (3) IN/OUT parameter : IN은 B, OUT은 없다.

    (4) other subroutine : 없다. 

 

-> Nesting 기법

    subroutine이 또다른 subroutine을 호출한다. 

    한 번 call할 때마다 Stack이 2byte씩 쓰인다. -> main까지 침범하게 됨

    따라서 Stack이 있는 만큼만 CALL이 가능하다는 제한이 따른다.