Exemplo de Utilização do Simulador P3SIM · MICROPROCESSADORES Exemplo de Utilização do...
Transcript of Exemplo de Utilização do Simulador P3SIM · MICROPROCESSADORES Exemplo de Utilização do...
MICROPROCESSADORES
Exemplo de Utilização do Simulador P3SIM
Nuno Cavaco Gomes Horta
Universidade Técnica de Lisboa / Instituto Superior Técnico
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
Arquitectura do Processador P3
1. RegistosR0-R7 – Uso geral (R0 = 0)PC – Program CounterSP – Stack PointerRE – Registo de Estado (EZCNO)
2. MemóriaEspaço de endereçamento: 64 KPalavras (2^16)Dimensão das palavras: 16 bits
3. Entradas/SaídasEndereçamento de I/O: Memory Mapped I/O de FF00h em dianteJanela de Texto: FFFCh a FFFFhInterruptores: FFF9hLEDs: FFF8hLCD: FFF4h a FFF5hDisplay de 7 Segmentos: FFF0h a FFF3hTemporizador: FFF6h a FFF7h
4. InterrupçõesMáscara de Interrupções: FFFAhTabela de Vectores de Interrupção: FE00h
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
filename.as
filename.lis filename.exe
ASSEMBLER
SIMULADOR
Processo de Assemblagem de Programas e Simulação do Processador P3
1. Desenvolvimento de Programas:
1.1. Conjunto de Instruções
1.2. Modos de Endereçamento
Registo op = RxRegisto Indirecto op = M[Rx]Imediato op = WDirecto op = M[W]Indexado op = M[Rx+W]Relativo op = M[PC+W]Baseado op = M[SP+W]
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
filename.as
filename.lis filename.exe
ASSEMBLER
SIMULADOR
Processo de Assemblagem de Programas e Simulação do Processador P3 1. Desenvolvimento de Programas: (cont.)
1.3. Etiquetas (Label): Nome seguido de ‘:’utilizado para referenciar uma dada posição de memória.
VoltaAqui: INC R1...BR VoltaAqui
1.4. Comentários: Utiliza-se o ‘;’ para indicar que todo o texto que se segue na linha deverá ser ignorado pelo ASSEMBLER.
1.5. Pseudo-Instruções: Comandos reconhecidos pelo ASSEMBLER que não são instruções assembly, mas permitem dar ao ASSEMBLER um conjunto de informações necessárias para a sua correcta execução ou para simplificar a sua utilização.ORIG, EQU, WORD, STR, TAB
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
Exemplo de Programa, Demo1.as, em Linguagem Assembly para o Processador P3:
���������������������������������������������������������������������������������� � � � � � � � � � � � � ���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � ! � � � � � � � � ��� � � � � � � � � � � � � � � � � � " � � �� � � � � � � � � � � � � # � � $ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � % � � � � & � � � � � � � � ��� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ' ( � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��� � � � � � � � � � � � � ) � � * � � � � � � � � � � � � � � � % � � � � � � � � � + � � � � � � � � � � � � � � � � � � , -�� � � � � � � � � � � � � . � � / � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 0 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � 1 � � � � � � � � � � � � � 0 $ � � � � � � � � � + � �� � � � � � � � � � � � � �� � � , ���� / � � � � � � 2 � � � � 3 � � � ��� � � � � � - 4 ' - . ' # - - � � 5 � � � � � / � � � � � � � � � - 4 ' - . ' # - - 1 ���������������������������������������������������������������������������������
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
������������������������������������������������������������������������������������������� � ��� ������������������������������ �������� ������������������������������������������������������������������������������������
��������������� �!"� ����������������#$##%
��&���'��������&�(������ ��������������)))%
�������������&��*(���#����������������)�##%��*(���$����������������)�#$%��&����(����������� )))�%
���+����,��� � ���))##-�&�.&$�����������������)))#%�&�.&/�����������������)))$% �(0�������������� )))1% �(���&����������� )))2% �&��������������������)))3%������������&�����������)))4%��(���&�����������������)))�%��(0��������������������)))�%
�����(5��� ������������))))%6!(������ ��������������#7$2%)��(��6�����������������898�������������������������������������������������������������������������������������������� � ��� ���:�� �:� ������������������� ��������� �0���� ,�;�:�� <$7�= ��>�������������������������������&����� ��?���� � �������������@��������������� �������� ���,� $�,�;�:����������������������������������������������������������������������������������
���A����3###%"����B��$�������&�������8CC� ����#1+#7�� /D &�E����� CC8F)��(��6��
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
���������������������������������������������������������������������������������������������� G����������������H�������� ��������� ����E=;IF�����������������E�������; J������������������������ ,������ �����������������������������������������������������������������������������������
���A����####%5������� � � �
������������������������������������������������������������������������������������� �����#���� ������ ������,��� #��������������������������/F��K�� ����������� �,;�I����.�&�GE��������������������������������2�� ������������ ������,��������������������&� �������/F��KF��2�������������������� ����<$>���E������ ����/����K��������������������������</>������E���������2����������������������������������������������������������������������������������� �����#�����6�-������/F��K
���������2��"������L �&MF��2���
������������������������������������������������������������������������������������� �����$���� ������ ������,��� $��������������������������2F��$�����������������&� �������2�������������������� ����<$>��,; ����2��������������������������</>������:��898���� ������������������������������������������������������������������������������������ �����$������� ������2F�$
��" �7F�3#$3%��" �L �(���&��MF��7��" �7F�##2#%��" �L �(0����MF��7���
���������������������������������������������������������������������������������� E,�5���;����� ���?���; E,����H���;�������B��@�������������������������������������������&� �������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������
E,�5���;�������&-��/��"������/F� �����(5��� ���"������L��(���&��MF��/�����/���
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
�������������������������������������������������������������������������������������&�� �G���� ���?���������� ������ �������E������ �������������F����E �����������������,�;���������� )��(��6��F����H���;�������B�����E��,�� ������������������,�� � ����@������������ � ����E�����E ����� ?��;?��������������������������&���@��������������������������, ;%��� ,�� ��� ,�������� ������,� E� ������������������������������������, ;%��� �,��������,������ � � �����N��� �GN����������������&� �������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������&�� �G��������&-�����$
��&-�����/��&-�����K��"������/F��L&�O7M������,��������,���� � � ���� N��� �GN��"������KF��L&�O1M����� ���; J���� ���,� E� ����������
� �;�������������"������L��(���&��MF��K��"������$F��L�/M���������$F�)��(��6��*�@�����) E����� �������������������/���������K*�������� �;�
) E���������������������K���������/���������$��������/�����������������������; J� &���'
�������������������������������������������������������������������������������������������� ���?���������� ������ �������E��������� ,�����������@�������������������� ,��������: ���; J�������H���;�������B��@��������������������������$�� �������� �������:������������������&� �������������������������� �����;������� ���,�� ��� ���E�E�� � �L��M�������������������������������������������������������������������������������������������������"������L��(0����MF��$
������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �,;�I���� ���?���������� ���� �������&� �!����.���GE�������������������������������$�� "�;�������: ���,������,���������&� �!���������������������������/�� ����������&� �!����� ; J������������������&� �������������������������� �����;������� ���,�� ��� ���E�E�� �+,������L�/M����������������������������������������������������������������������������������� �,;�I�������"������L�/MF��$
���
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
������������������������������������������������������������������������������������� �,;�I���� �� ?�� ,��E �� G���� �E���������������������������������������������������&� �������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������
�;�I������������&-�����$��"������$F�� �!"� ��
�;�I ��,��������������$*�@������;�I ��,���������$���
��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������G��E� ,� � � ,�;�������������������������������������������������������������������������������� � � ������������"������$F�&�(������
��"�����&�F��$��"������$F���� �����#��"������L��*(���#MF��$��"������$F���� �����$��"������L��*(���$MF��$��" �$F###K%���" �L��&����(���MF��$��"������/F��&�.&$��"������KF��&�.&/����� ���� E,�5���;���&-����"����B��$������������������G�E ���,���E����� ,�;� &���'��&-����6!(������ �����������������G�E ���,���E����� ,�;� &���'�� �������&�� �G
�����������������"������$F�###$-� �;������������� ������� �,;�I �������G�E ���,���E����� ,�� ��G ���
�� �����;�I&��, ��"������1F��L������������&M
��&������1F�###$-*�@�����&��,�� ������$F�$��&������$F�##$#-*�@������ �;�����*����������������
��������������������������������������������������������������������������������
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
filename.as
filename.lis filename.exe
ASSEMBLER
SIMULADOR
Processo de Assemblagem de Programas e Simulação do Processador P3
2. ASSEMBLADOR
2.1. EntradaFicheiro com código Assembly –filename.as.
2.2. Comando>p3as filename.as
2.2. SaídasFicheiro filename.lis contém o valor atribuído às referências usadas no programa assembly.
Ficheiro filename.exe contém o código binário pronto a ser executado pelo simulador p3sim.
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
Exemplo de ficheiro, Demo1.lis, gerado pelo Assemblador:
A� ���*��� �������)�������������&
��E����������������"�;�����������I,�������������������������������P�������P���������������� �!"� �������������������������#$##������������&����&�(������ �����������������������)))������������&������*(���#�������������������������)�##������������&������*(���$�������������������������)�#$������������&������&����(�������������������������)))�������������&�����&�.&$��������������������������)))#������������&�����&�.&/��������������������������)))$������������&���� �(0����������������������������)))1������������&���� �(���&�������������������������)))2������������&���� �&�����������������������������)))3������������&����������������&��������������������)))4������������&������(���&��������������������������)))�������������&������(0�����������������������������)))�������������&���� �����(5��� ���������������������))))������������&����6!(������ �����������������������#7$2������������&����)��(��6��������������������������##2#������������&����"����B��$������������������������3###�����������&����A��� �����#�����������������������###/������������ �*� ��� �����$�����������������������###.������������ �*� E,�5���;� ##$$������������ �*� ���&�� �G ##$3������������ �*� � �;� ##$)������������ �*� ) E��� ##/������������� �*� ������ ##/������������� �*� ��� �,;�I ##K$������������ �*� �;�I����������������������������##KK������������ �*� �;�I ��, ##K7������������ �*� � � � ##K������������� �*� ��������� ##17������������ �*� � �;����� ##13������������ �*� &��,�����������������������������##1������������� �*�
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
filename.as
filename.lis filename.exe
ASSEMBLER
SIMULADOR
Processo de Assemblagem de Programas e Simulação do Processador P3
3. SIMULADOR
3.1. EntradaFicheiro com código binário –filename.exe.
3.2. Comando>p3sim filename.exe
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
Ecran inicial do P3SIM:
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
Activação da Janela de Texto e da Janela de Interface no Menu ‘Ver’.
MicroprocessadoresExemplo P3SIM
Mensagem no ecran.
BIBLIOGRAFIA
[1] M. Morris Mano, Charles R. Kime, “Logic and Computer Design Fundamentals”, Prentice-Hall International, Inc. (Capítulos 9, 10 e 11)
[2] N. Horta, “Microprocessadores”, Aulas Teóricas, 2006.
[3] G.Arroz, J.C.Monteiro, A.Oliveira, “Manual do Simulador do P3”, IST, 2003
[4] J.C.Monteiro, “Arquitectura de Computadores, Guia de Laboratório”, IST, 2003
[5] G.Arroz, J.C.Monteiro, A.Oliveira, “Introdução aos Sistemas Digitais e Microprocessadores”, IST, 2003.
MicroprocessadoresExemplo P3SIM