Системный контроллер ВК 28, ВК 38

Организация шин микроЭВМ

Микропроцессор, составляющий основу блока ЦП, связывается с памятью и УВВ посредством трех типов шин: адреса, данных и управления. Структура МПС, при которой двунаправленные шины используются для адресации, обмена данными и управления УВВ и памятью называют структурой с изолированными шинами.

Сокращения выводов микропроцессора добиваются мультиплексированием, т.е. для передачи адреса и данных используется одна шина с разделением по времени. Полную спецификацию всех задействованных в работе МПС сигналов дает т.н. системный интерфейс. Системный интерфейс представляет собой набор цепей, связывающих процессор с памятью и контролерами ВУ, алгоритм передачи сигналов по этим цепям их электрические параметры и тип соединенных элементов. Системный интерфейс регламентирует:

· способ передачи данных (бит, байтов, слов);

· способ передачи адреса;

· типы сигналов управления, сопровождающих обмены данными;

· временные и амплитудные параметры всех сигналов и т.д.

Решает 4 задачи:

1) увеличение нагрузочной способности ШД, 2) запоминание слова состояния процессора, 3) организация сигналов ШУ при анализе слова состояния МП, 4) управление направлением передачи данных

БШД позволяет реализовать схему шинного формирования – схему, которая увеличивает нагрузочную способность ШД

RG служит для записи (по сигналу строба) и хранения слова состояния МП.

PLA – внутренняя программируемая логика. Формирует выходные управляющие сигналы

STSTB – вырабатывается ГТИ, происходит запись слова состояния в регистр хранения, а затем выдача его на комбинационную схему, формирующую управляющие сигналы.

MEM R – чтение памяти, MEM W – запись в память, I/O R – чтение внешнего устройства, I/O W – запись во внешнее устройство, INTA – подтверждение прерывания – сигнал низкого уровня, используется для стробирования ввода адреса подпрограммы обслуживания прерывания

Максимальная нагрузочная способность МП

Нагрузочная способность буферного регистра

МП имеет относительно передачи нуля около 1,8 мА, следовательно, СК существенно увеличивает нагрузочную способность системы. Относительно единицы около 0,15 мА.

МС К155 «0» = 1,6 мА «1» = 0,04 мА можно нагрузить только один вход

К555 «0» = 0,36 мА «1» = 0,02 мА можно нагрузить 5 входов МП

Ставят для умощнения усилители или шинные формирователи ВА 86 и ВА 87. Это 16-и разрядные схемы. В отличие от ВА 86, ВА 87 имеет инверсный сигнал на выходе.

Cтруктурная схема шинного формирователя

А– выводы данных для локальной шины В – выводы данных для системной шины Т – выход управления направлением передачи. 1 вход прямой, другой инверсный ОЕ – выход разрешения передачи. Если 1 – все вентили закрыты. Состояние высокого сопротивления   со стороны А со стороны В

Генератор тактовых импульсов (ГТИ)

G1 – задающий генератор, G2 – генератор тактовых импульсов. Для работы ГТИ необходимо подключение внешнего кварцевого резонатора с частотой колебания в 9 раз большей, чем частота выходных тактовых импульсов ГТИ.

XTAL – для подключения кварцевого резонатора.

TANK – вход для подключения параллельного LC-контура.

RESIN – входной сигнал «СБРОС»

RDYIN – вход сигнала «ГОТОВ» для подачи сигналов о готовности внешних устройств к работе с МП.

OSC – выход генератора, используемый для тактирования перефирийных устройств

CLK1, CLK2 – выходы тактовых импульсов

CLK 3 – выход тактовых импульсов для ТТЛ-схем

STSTB – строб состояния – сигнал низкого уровня, используемый для фиксации слова состояния МП.

Т1 и Т2 – для привязки входного сигнала (RESET, READY) к тактовой частоте всей схемы.

LC – для настройки частоты на определенную гармонику кварца. Можно использовать автоматическую частоту.

ГТИ формирует тактовые импульсы с частотой 2,5 МГц, амплитудой 12 В.

Сигналы устройства управления:

ПМ	DBIN	Прием МП – сигнал высокого уровня, то, что находится на ШД то этому сигналу будет принято в МП.
ВД	WR	Выдача данных – сигнал инверсный низкого уровня, показывает, что информация из МП выдана на ШД и может быть считана запоминающим устройством или устройством ввода-вывода
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 к памяти – сигнал высокого уровня, указывает на перевод ША и ШД МП в высокоимпедансное состояние
ОЖ	WAIT	Ожидание – сигнал высокого уровня, показывает, что МП в состоянии ожидания
ГТ	READY	Готовность – сигнал высокого уровня, показывает на готовность внешнего устройства к обмену информацией
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. Вырабатывается устройством синхронизации. Выдается при включении питания. Обнуляется программный счетчик, сбрасывается УС и устройство переходит к начальной загрузке операционной системы или программы.

Дата добавления: 2014-01-11