ДШК – дешифратор команд

Структурная схема МП

ИК 80А представляет собой изготовленную по n-МОП технологии БИС, содержит 5 тыс. транзисторов, длина слова – 8 разрядов, тактовая частота – 2 МГц, уровни напряжения питания
± 5В, + 12 В.

Особенности МП:

· Трехшинная структура с шинами данных, адреса и управления

· Магистральные принципы связи, реализованные в виде связывающей основные узлы двунаправленной ШД, имеющей ширину 8 разрядов, равную длине слов, обрабатываемых МП

· Наличие регистровой памяти, образованной программно-доступными общими и специальными регистрами (СК, УС), и регистрами временного хранения

· Наличие средств организации стековой памяти

· Наличие 16-разрядной ША (возможность прямой адресации любого байта в памяти)

· Наличие операций над 2-байтными словами(обеспечивается спец.командами, тандемных пересылок)

· Использование 3-х форматов команд и разнообразных способов адресации

· Возможность реализации векторного многоуровневого приоритетного прерывания (ПКП)

· Возможность организации ПДП (КПДП)

· Наличие средств работы с подпрограммами и обработки запросов прерываний

МП состоит из 3 основных частей: АЛБ, Регистры, УУ

АЛБ – арифметический логический блок включает в себя:

АЛУ – 8-разрядная комбинационная схема, выполняющая арифметические и логические операции над 8-разрядными числами. К одному из входов схемы АЛУ всегда подключен Аккумулятор, к другому – любой из региров РОН через ШД. АЛУ имеет собственный регистр временного хранения БР, который позволяет избежать гонок, когда один из регистров РОН используется в одной операции как регистр источник и регистр приемник. АЛУ выполняет следующие операции: сложение, вычитание, и, или, исключающее или, инверсия, сдвиги, приращения.

ДК – десятичный корректор – устройство, которое под воздействием специальной команды интерпретирует результат выполнения двоичной операции как результат операции десятичной арифметики. Коррекция осуществляется прибавлением двоичного кода числа шесть к младшей или старшей тетраде результата, когда содержимое их находится в пределах А – F или в случае возникновения основного или дополнительного переноса.

Регистры МП:

А – аккумулятор –основной 8-разрядный регистр микропроцессора служит для хранения одного из операндов (до операции) и результата после нее. Все операции АЛУ выполняет через А. Существуют микропроцессоры с несколькими А.

РЗА – регистр-защелка аккумулятора – 8-разрядный регистр. Хранит предыдущее значение аккумулятора, пока результат идет через регистр признаков (РП) в аккумулятор. Благодаря ему аккумулятор не является источником и приемником АЛУ.

БР - буферный регистр операнда (8-разр.). Служит для промежуточного хранения 2-го операнда (1-й операнд - в А).

РП – регистр признаков – 5-разрядный регистр (иногда называемый регистром состояния), связанный с АЛУ. В соответствующих разрядах фиксируются особенности выполнения каждой из операций. Он представляет собой набор триггеров, называемых флажками.

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
S	Z		H		P		C

S – (sign) признак отрицательности числа

Z – (zero) признак 0

H – признак переноса между тетрадами. Необходим для работы ДК

P – признак четности числа единиц в результате

C – (carry) основной перенос – переполнение разрядной сетки

РК – регистр команд – предназначен для хранения кода текущей выполняемой команды. Выполнение каждой команды производится МП в строгой последовательности, определяемой кодом команды, и синхронизируется во времени с сигналам ГТИ.

РОН – регистры общего назначения – используются для хранения операндов, промежуточных и конечных результатов, а также адресов и индексов при косвенной и индексной адресациях. Причем регистры могут составлять пары (BC, DE, HL).

Особые регистры:

РС – счетчик команд (СК) (со схемой приращения +1) - используется для приема и хранения адреса следующей команды (16)

SP – указатель стека (УС) 16-разрядный регистр, который содержит адрес ячейки стековой памяти занятой информацией (вершины стека). Используется стек обратного типа, т.е. при передаче в стек информации величина УС уменьшается, а при извлечении информации из стека УС – увеличивается.

HL – пара 8-разрядных регистров, которые могут использоваться совместно. В этом случае Н - старший байт, L - младший байт. Пару называют регистром адреса/данных. Регистры HL являются универсальными: они могут быть инкрементированы, декрементированы, загружены данными или служить их источником. Особенностью HL является то, что они могут использоваться в качестве адресного регистра, т.е. хранить адрес назначения при размещении данных или источника при загрузке данных в МП. Пример: ADD M - команда сложить А с данными, расположенными по адресу HL.

Стек – область ОЗУ магазинного типа (последний пришел, первый вышел), в которой запись и чтение информации производится через вершину стека.

РА – регистр адреса – 16-разрядный служит для приема и хранения в течение одного машинного цикла адреса команды или операнда и выдачи его на буферный регистр адреса.

Регистры W, Z – программно-недоступные регистры – предназначены для тандемных пересылок, когда в цикле выполнения команды последовательно друг за другом передаются два байта информации.

Устройство управления (УУ)

УУ и Синхр. – устройство управления и синхронизации МП состоит из двух отдельно независимых частей:

- Первичного автомата, управляющего процессами внутри МП

- Логической схемы, обрабатывающей входные сигналы и формирующей управляющие сигналы в микропроцессорной системе.

Микрокоманды могут быть двух видов:

1 Управляющие 31-1 - ВР1 используется для изменения последовательности команд в зависимости от тех или иных условий.

2 Операционные 31-0 - ВР0 - слово управляет вентильными схемами.

Сигналы устройства управления:

ПМ	DBIN	Прием МП – сигнал высокого уровня, информация на ШД будет считана в МП
ВД	WR	Выдача данных – сигнал инверсный низкого уровня, показывает, что МП выставил на ШД информацию
ЗПР	INT	Запрос на прерывание – сигнал запроса прерывания высокого уровня от внешнего устройства. Каждому сигналу соответствует своя программа прерывания.
РПР	INTE	Разрешение прерывания – сигнал высокого уровня, показывает, что внутренний триггер прерывания в устройстве управления МП установлен в «1», т.е. МП переходит в режим обслуживания прерываний
ЗПДП	HOLD	Запрос прямого доступа в память – сигнал высокого уровня, указывает на зарос другими устройствами прямого доступа к памяти (чтение или запись), для увеличения быстродействия
ППДП	HLDA	Подтверждение прямого доступа в память – сигнал высокого уровня, указывает на перевод ША и ШД в состояние высокого сопротивления
ОЖ	WAIT	Ожидание – сигнал высокого уровня. Для работы с внешними устройствами
ГТ	READY	Готовность – сигнал высокого уровня, показывает на готовность внешнего устройства к обмену информацией, т.е. к синхронизации работы внешнего устройства с АЛУ
С1, С2	CLK1, CLK2	Тактовые импульсы от ГТИ для того, чтобы МП производил действия. Применяются непересекающиеся последовательности (сдвинутые относительно друг друга) для исключения гонок в узлах
СИНХР	SYNC	Начало машинного цикла МП, вырабатывается Устройством управления
СБР	RESET	Системный сброс. Находится на ГТИ и привязан к тактовой частоте. Обнуляется программный счетчик, сбрасывается УС и устройство переходит к начальной загрузке операционной системы или программы.

Дата добавления: 2014-01-11