ModosDireccionamiento6800 639KB Feb 20 2014 06:55:16 PM

MODOS DE
DIRECCIONAMIENTO
µP MOTOROLA 6800
Autor: Ing. Julio César Doumecq - @ 2008-2012
Estructura básica de una computadora
Estructura
interna del
µP
Motorola
6800
R
Descripción de los Registros
La ALU (Arithmetic and Logic Unit) puede efectuar operaciones aritméticas
y lógicas tales como:
•
Suma, Resta, Incremento_en_1, Decremento_en_1, Puesta_a_0,
Puesta_a_1, Comparación, Rotación, Desplazamiento, AND_lógica,
OR_lógica, OR_exclusiva, Complemento_a_1, Complemento_a_2, etc.
•
Esta unidad procesa 8 bits en paralelo y opera conjuntamente con dos
acumuladores (A y B) vía el bus bidireccional de datos/instrucciones
también de 8 líneas.
•
Asociado a ella se encuentra un registro de estados “Code Condition
Register" (CCR) o “Registro de Códigos de Condición” de 8 bits llamados
"flags" o banderas.
•
El sentido de cada flag se indica a continuación:
El Registro de Códigos de Condición
(CCR)
b7
b6
b5
b4
b3
b2
b1
b0
1
1
H
I
N
Z
V
C
H : (Half) medio acarreo. Se pone en 1 si en la operación efectuada se produjo un
transporte del primer al 2°nibble (bit 3 al bit 4).
l : Máscara de interrupciones. Se pone en 1 cuando se está atendiendo una
interrupción o si se desea inhibir las "interrupciones enmascarables" que se verán
algo más adelante.
N : Negativo. Bit de signo. Se pone en 1 si la operación efectuada da resultado
negativo. (8°bit del resultado = 1).
Z : (Zero) bit de cero. Se pone en 1 si el resultado de la última operación efectuada
es cero.
V : (overflow) bit de desborde. Se pone en 1 si como resultado de una operación
aritmética se excede la capacidad del acumulador en complemento a 2 (resultado
mayor de 127 o menor de -128).
C : (carry) acarreo o bit de arrastre. Se pone en 1 si como resultado de la operación
efectuada se origina un transporte desde el bit más significativo del acumulador.
Constituye un 9°bit.
Otros Registros accesibles al programador
PC : (Program Counter) contador de programa. Es un registro de 16 bits que
apunta (contiene la dirección) al primer byte de la próxima instrucción a leer.
Su valor se incrementa automáticamente cada vez que la instrucción o sus
operandos son leídos (transferidos a la CPU). Este registro barre
ordenadamente la secuencia de instrucciones (programa) salvo que una
instrucción de salto lo direccione de otra manera. En el 6800 puede
direccionar 64 KBytes de memoria.
IX : (IndeX Register) registro índice. Es también un registro de 16 bits que se
utiliza para efectuar direccionamientos de memoria del tipo "indexado" o
como contador. Puede incrementarse, decrementarse, cargarse desde
memoria o por programa, almacenarse en memoria, compararse, etc.
SP : (Stack Pointer) puntero de pila o "stack". Registro de 16 bits que
contiene una dirección de memoria (RAM) en la cual "apilar" o salvar los
registros: Acc A, Acc B, CCR, IX y PC cuando el microprocesador debe
atender interrupciones o alguna subrutina.
Definiciones
Instrucción: es una configuración de dígitos binarios que debe ser interpretada por la
UC a fin de determinar QUÉ debe hacer (código de operación OP), sobre CUÁLES
datos o registros tiene que operar (operando) y CÓMO debe acceder a ellos
(direccionamiento).
El MC6800 tiene un "set" (conjunto) de 72 instrucciones que con las variantes de
direccionamiento posibles totalizan un máximo de197 y que le requieren, según los
casos, de uno a tres bytes de programa.
Código mnemotécnico o nemónico: es una asignación alfabética simple,
representativa de la instrucción codificada.
Lenguaje de máquina: lenguaje binario que puede entender una computadora.
Programa ensamblador (assembler): programa que permite convertir el programa
fuente o programa expresado en código mnemotécnico, a lenguaje máquina.
Modos de Direccionamiento (I)
Direccionamiento Implícito o Inherente: Se utiliza en instrucciones de 1 Byte que
se refieren a los acumuladores o a otro registro de la CPU.
Ejemplos: (se indica el código operación OP en hexadecimal, luego el código
mnemotécnico y finalmente se explica la operación).
ABA
Hace Acc A = Acc A + Acc B . Suma los acumuladores.
CLRA
Hace Acc A = 0. Limpia el acumulador A.
DECB
Hace Acc B = Acc B - 1 . Decrementa el acumulador B.
TSTA
Prueba si el Acc A = 0 y pone en consecuencia los bits N
y Z del registro de códigos de condición CCR.
No afecta los acumuladores.
INX
Incrementa el registro índice. Hace IX = IX+1
TSX
Hace IX = SP+1. Carga el registro índice con el valor del
puntero de pila + 1.
NOP
No opera. Es un retardo de 2 ciclos de reloj. Sirve para rellenar
espacios entre instrucciones (ajustar lazos de tiempo)
Modos de Direccionamiento (II)
Direccionamiento lnmediato: estas instrucciones requieren 2 bytes si
involucran a los acumuladores y 3 cuando afectan a IX o SP: el primer byte
es propiamente la instrucción y el resto es un número que se OPERA con el
registro que corresponda.
Modo inmediato
ADDB, #$8D hace Acc B = Acc B + $8D. Suma al Acc B el número $8D
CMPA, #$56 compara el Acc A con el número $56 y pone el registro
CCR en consecuencia
EORB #$39
hace Acc B = Acc B OREXC $39
LDX #$483C carga IX con el operando. Hace IX = $483C
Modos de Direccionamiento (III)
Direccionamiento Directo/Extendido: consiste en dar justamente la dirección
donde se encuentra el operando, a continuación del OP. Se requerirán en total 3
bytes si el direccionamiento es Extendido, o sólo 2 bytes si se da por sobreentendida parte de la dirección. Motorola denomina Directo a un direccionamiento en el
que se sobreentiende la parte alta de la dirección como 00 (direccionamiento Directo
a Página Cero), lo que permite dirigirse mediante un único byte de dirección (luego
de la instrucción) a las primeras 256 posiciones de memoria.
STAB $FF
Guarda el acumulador B en la dirección $00FF
ADDA $05
Hace Acc A = Acc A+ ($0005). (M) indica contenido de M.
En este ejemplo, suma al acumulador A el contenido de la
posición de memoria $0005 y coloca el resultado en A
ADDA $1805 Hace Acc A = Acc A+ ($1805) (Extendido)
LDX $48
Carga IX con el contenido de $0048 y $0049: IX = (0048)(0049)
JSR $0436
Salta a $0436, esto es: guarda en la pila (stack) el valor actual
del PC, continúa el programa en $0436 (hace PC = $0436)
y cuando encuentra una instrucción 39 (RTS: Return from
Subroutine) restituye PC con el valor antes guardado en el stack.
Modos de Direccionamiento (IV)
Direccionamiento Indexado: requiere 2 bytes; el 1°es el OP y el 2°es un
desplazamiento positivo que se suma al IX para dar la dirección del operando.
El valor máximo del desplazamiento es de 255 ($FF).
Ejemplos: si suponemos que (IX) = $2047 entonces:
ADDB $48,X
hace Acc B = AccB + ($2047+$48) = Acc B + ($208F)
CLR $6A,X
pone a 0 el lugar de memoria ($2047+$6A) ($20B1) = 00
LDX $08
hace (IX) = ($204F) ($2050) Carga el byte más significativo de IX con el contenido de $2047+$08 = ($204F)
y el menos significativo con ($204F+1) = ($2050)
Importante: al ejecutar una instrucción con este modo de direccionamiento
no se altera el contenido del registro Indice IX
Modos de Direccionamiento (V)
Direccionamiento Relativo al PC: el anterior lo era para al registro índice.
Motorola utiliza este tipo de direccionamiento sólo en las instrucciones de
bifurcación. Las instrucciones con este tipo de direccionamiento requieren 2
bytes, el 2°de los cuales constituye un corrimiento u "offset" en complemento a
2, respecto al contador de programa. De esta manera, se puede bifurcar como
máximo hasta 127 lugares hacia adelante y hasta 128 hacia atrás, contados
desde el valor del PC luego de leída esta instrucción.
Ejemplos: Si a partir de (PC) = $1018 se tiene:
BRA $32 Bifurca incondicionalmente (Always) 32 lugares (hexadec.) hacia
adelante desde PC=$101A. La próxima instrucción leída será la
ubicada en PC=$101A+$32=$104C.
BEQ $0F Prueba Z, si es "1" bifurca a $101A+$0F=$1029, si no, sigue el
programa con PC=$101A.
BPL $D6 Prueba N, si es "0" salta $D6 lugares (en Ca 2), o sea $2A lugares
hacia atrás, contando desde $101A => PC = $0FF0. Si el resultado
de la operación antes del salto era negativo (N=1) continuará el
programa con PC = $101A
CONTINUARÁ
(en Sistemas Digitales)