Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

ВАЖНО!!! Все пиццы подаются на горячих тарелках (приблизительно 80 оС) !!! Это делается для того, чтобы на столе у гостей пицца как можно дольше сохраняла температуру. 5 страница





Доверь свою работу кандидату наук!
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

Число разрядов в адресе памяти зависит от емкости памяти, т.е от числа хранимых машинных слов. Если емкость памяти составляет
1 Кбайт = 1024 слов, то необходимо использовать 10-разрядный адрес (210=1024).

Если основная память ЭВМ содержит более одного модуля памяти, часть кода адреса должна указывать, в каком модуле памяти расположено данное слово. Эта часть называется кодом выбора модуля или кодом выбора кристалла. Часть кода адреса, которая выбирает слово памяти внутри модуля, называется адресом слова.

 

0011 011100101101
Выбор модуля Адрес слова в модуле

 

Декодирование адреса слова осуществляется в самих кристаллах памяти. Для декодирования адреса модуля используется отдельная ИС.

От особенностей организации основной памяти зависит способ адресации, т.е. какие разряды адреса используются для выбора модуля и какие для адресации слова в модуле. ЭВМ может содержать различные модули памяти, например, модуль ОЗУ и модуль ПЗУ и эти модули будут иметь свои коды выборки модуля.

 

Рис.3.3. Карта памяти микро-ЭВМ.

 

Пример. Память ЭВМ состоит из 4 модулей: один модуль ПЗУ и три модуля ОЗУ; емкость модуля ПЗУ – 1 Кбайт = 210 слов; емкость каждого из модулей ОЗУ составляет 4 Кбайта = 212 слов; адресация памяти – 16 разрядная шина.

Как адресовать слово.

Чтобы выбрать слово в модуле ПЗУ необходимо иметь 10 разрядов для выбора слова и шесть разрядов для выбора модуля. Если выбрать код 000000 в качестве кода выбора этого модуля ПЗУ, то адреса слов в модуле ПЗУ будут лежать в пределах от 00000000000000002=000016 до 00000011111111112=03FF16 .

Чтобы выбрать слово в одном из модулей ОЗУ, требуется 12 разрядов для адреса слова 212 = 4096 = 4К. Для выбора модуля используются 4 разряда.

Если выбрать код 0001 для выбора первого модуля ОЗУ, адреса слов в этом модуле будут находиться в пределах от

00010000000000002 = 100016 до 00011111111111112 = 1FFF16 .

Во втором модуле ОЗУ, для выбора которого используется код 0010, адреса будут находиться в пределах от 00100000000000002 = 200016 до 00101111111111112 = 2FFF16 .



Во третьем модуле ОЗУ, для выбора которого используется код 0011, адреса будут находиться в пределах от 00110000000000002 = 300016 до 00111111111111112 = 3FFF16 .

На рис.3.3 схематически представлены адреса всех машинных слов. Такая схема называется картой памяти.

 

Значение машинного слова.

Машинное слово может интерпретироваться различным образом. Это могут быть данные (8-разрядное число, часть числа, символ) и команды.

8-разрядное число. При вычислениях в ЭВМ машинное слово помещается в АЛУ и совокупность 0 и 1 представляет в этом случае двоичное число.

Отрицательные числа в ЭВМ представлены в виде дополнительного кода, который образуется из обратного кода положительного числа и прибавления к нему 1. Например, число +125 в двоичной системе счисления имеет код 011111012. Его обратный код имеет вид 100000102. Для получения дополнительного кода прибавить к обратному коду 1.

 


Представление числа -125 в двоичной системе имеет вид

100000102
+ 12

-125 = 100000112

 

Таким образом, положительные числа отличаются от отрицательных тем, что в положительных числах в старшем значащем разряде стоит 0, а в отрицательных – 1.

Если число имеет разрядность больше 8, в этом случае используется несколько машинных слов. В принципе число слов неограниченно и может быть довольно большим.

 

Символ.

Под символами понимаются буквы и символы: 26 прописных букв, 26 строчных букв, 25 символов, таких как !, и др., 10 цифр от 0 до 9. Эти символы представляются рядами единиц и нулей, которыми закодированы эти символы. Коды присваиваются в соответствии с таблицами кодов ASCII (американский стандартный код обмена информацией) и EBCDIC (расширенный десятичный двоично-кодированный код обмена).

Всего имеется 87 различных знаков, для этого нужно 7 бит. Свободный бит используется для организации контроля передачи данных и называется битом паритета. Значение бита паритета (бита контроля) таково, что слово, включая контрольный бит, всегда должно содержать четное или нечетное число единиц, что оговаривается заранее. При этом говорят о контроле по четности или контроле по нечетности.

 

 

Код команды.

Машинное слово может быть также новой командой для ЭВМ или часть многобайтной команды.

 

4. Архитектура центрального процессора

Микропроцессор 8-разрядной микро-ЭВМ состоит в основном из регистров и шин, способных хранить и передавать слова длиной 8 бит. Регистры могут содержать результаты предыдущей операции, а также использоваться для временного хранения данных в течение периода исполнения какой-либо команды.

1.Команды могут состоять из 1, 2 или 3 байт, которые последовательно располагаются в памяти.

Во время выполнения предыдущей команды счетчик команд содержит значение, соответствующее адресу того слова памяти, по которому располагается первый байт следующей предназначенной для исполнения команды.

2. Первый байт команды отводится для записи кода операции. Код операции указывает, какие действия должны быть выполнены над данными, а также вид обрабатываемых данных.

3. Таким образом, цикл выполнения команды начинается со считывания из памяти первого байта команды, который содержит код операции.

4. Если в соответствии с кодом операции оказывается, что второй и третий байты команды вместе образуют адрес данных, предназначенных для обработки, то эти 2 байта должны быть переписаны в ЦП. После этого ЦП знает, где следует искать требуемые данные.

5. Если же код операции непосредственно указывает место расположения данных, то их обработка может начинаться сразу после считывания первого байта. Код операции может, например, указывать, что при обработке должен подвергнуться второй байт кода команды.

6. Итак, после считывания команды становится известно, где располагаются предназначенные для обработки данные, и какая над ними должна выполняться операция. Так как первый байт команды содержит КОП, его передача из памяти в ЦП является частью общего процесса считывания команды. Если второй и третий байты содержат адрес данных, то считывание этих байтов из памяти в ЦП также является частью общего процесса считывания команды.



7. Выполнение команды сводится к выполнению соответствующих операций над данными. При выполнении команды также может производиться передача данных (например, из устройства ввода в ЦП).

 

 

Рис.4.1. Формат команды.

 

Под архитектурой микропроцессора понимается перечень основных блоков микропроцессора, связи и взаимодействие между ними. Архитектура микропроцессора содержит:
- структурную схему МП;
- программную модель МП (описание функций регистров);
- информацию об организации памяти (емкость памяти и способы адресации);

- описание организации процедур ввода-вывода.

Существуют два основных типа архитектуры – фоннеймановская и гарвардская. На рис. 4.2 приведена фоннеймановская архитектура, которую предложил в 1945 г. американский математик Джо фон Нейман. Особенность этой архитектуры заключается в том, что программа и данные находятся в общей памяти, доступ к которой осуществляется по одной шине данных и команд.

 

 

 

Рис.4.2. Блок-схема микропроцессора.

Гарвардская архитектура впервые была реализована в 1944 г. Ее особенностью является то, что память данных и память программ разделены и имеют отдельные шины данных и шины команд, что позволяет повысить скорость микропроцессорных систем.

Микропроцессор состоит из арифметико-логического устройства (АЛУ), регистров, внутренней шины данных, устройства управления.

Арифметико-логическое устройство предназначено для выполнения арифметических и логических операций.

К арифметическим операциям относятся, как правило, операции сложения и вычитания.

К логическим операциям относятся логические операции И, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Данные, предназначенные для обработки в АЛУ, или операнды, могут поступать в АЛУ одновременно из разных мест:
- данные передаются из аккумулятора и регистра общего назначения;
- данные передаются из аккумулятора и через буфер шины данных из памяти.

Схема организации ЦП соответствует одноадресной машине, так как при этом один из операндов всегда поступает из аккумулятора, другой передается либо из одного регистров общего назначения или из памяти. Таким образом, одно из чисел всегда необходимо предварительно разместить в аккумуляторе. Результат вычисления размещается в аккумуляторе.

Регистр признаков.

Выполнение какой-либо операции может ставиться в зависимость от значения результата выполнения предыдущей операции. Подобная ситуация возникает в том случае, когда при сложении появляется единица переноса.

 

Регистр признаков

 

Признак переноса Признак знака Признак нуля Признак всп.переноса Признак переполн. Признак четности


Чтобы можно было обратиться к информации о результатах вычислений, АЛУ соединяется со специальным набором триггеров, которые устанавливаются в 1 или сбрасываются в 0 в зависимости от результата произведенных вычислений. Каждый из триггеров хранит какой-то признак, а в совокупности эти триггеры образуют регистр признаков. Таким образом, регистр признаков содержит информацию о данных, пересылаемых из АЛУ в аккумулятор после выполнения операции.

 

Признак переноса.

Одним из важнейших признаков является признак переноса. При сложении в АЛУ двух 8-разрядных чисел этот признак показывает, нужно ли переносить единицу в младший значащий разряд следующего байта.

 

10111000
+
11011010
_________
10010010
Признак переноса равен 1.

Признак переноса также указывает, нужно ли занимать единицу при вычитании двух 8-разрядных чисел.

Если АЛУ имеет операцию вычитания, то вычитание осуществляется по этой команде. Если нет, то необходимо получить дополнительный код числа и затем сложить.

 

Признак вспомогательного переноса.

Признак вспомогательного переноса устанавливается в единицу, если происходит перенос из разряда b3 в разряд b4 . Этот признак используется при сложении чисел, записанных в двоично-десятичном коде BCD. Независимо от причины, порождающей перенос из разряда b3 в разряд b4 , необходимо применение десятичной коррекции. При любой обработке чисел, записанных в коде BCD, программист должен учитывать в соответствующих командах возможность использования признака вспомогательного переноса. Если этого не делать, то признак автоматически игнорируется.

При сложении чисел 19 и 09, записанных в коде BCD. Единица переноса из разряда b3 в разряд b4 в процессе сложения используется обычным образом. Вместе с тем эта единица воздействует на значение признака вспомогательного переноса, который устанавливается соответствующим образом. Это означает, что необходимо применение десятичной коррекции, которая выполняется автоматически в соответствии с содержащимися в команде указаниями.

 

 

0001 1001 (BCD)=19
+
0000 1001 (BCD)=09
_________
0010 0010 (BCD)=28

 

0010 0010
+
0000 0110 + 6 – коррекция
_________
0010 1000 (BCD)=28

 

 

Признак нуля.

Признак нуля отмечает случай появления в АЛУ после выполнения какой-либо операции результата 00000000. Этот признак используется, например, для организации циклов ожидания.

 

Признак знака.

Отрицательные числа представляют вычислительной машине в виде дополнительных кодов. В этом случае старший значащий разряд может нести не только цифровое значение, но и знак числа: если в старшем значащем разряде стоит 1, то число отрицательное, если 0, то число положительное. Старший значащий разряд запоминается в признаке знака для дальнейшего использования.

 

Признак переполнения.

Вычисления с использованием дополнительных кодов производятся над словами определенной длины. Если в процессе вычислений получается результат большей длины, то должен вырабатываться сигнал, требующий расширения длины слова. Если такое расширение невозможно, то вычисления должны останавливаться. Средством индикации того, что возникла подобная ситуация, является признак переполнения.

 

Признак четности.

Этот признак устанавливается равным единице, если в результате операции общее число единиц является четным. Признак четности используется для контроля на четность данных при их передаче; он позволяет выявить ошибки, которые при этом могут возникать.

 

Регистр команды и дешифратор кода операции.

Вид каждой операции определяется с помощью кода соответствующей команды. В 8-битной ЭВМ можно различать 256 кодов. Число байт, отводимых для записи команды, определяется типом операции. В микро-ЭВМ максимальное число этих байт обычно равно трем.

Код операции, указывающий, как происходит обработка данных при выполнении команды, всегда размещается в первом байте. Если вся команда занимает 1 байт, то для кода операции отводится часть этого байта, например, 2 бита. Если команда занимает 3 байта, то для кода операции отводится весь первый байт.

Весь первый байт кода команды считывается из памяти и передается в регистр команды в течении цикла считывания независимо от того, какая его часть отведена для записи кода операции. Декодирование содержимого первого байта позволяет определить следующее:
- сколько байтов содержится в команде;
- является ли содержимое второго и третьего байтов в совокупности адресом памяти, по которому хранятся предназначенные для обработки данных;
- какая должна выполняться операция.

Для декодирования первый байт передается из регистра команды в дешифратор кода операции, по результатам работы которого под воздействием тактовых сигналов вырабатывается нужная последовательность сигналов управления. Это приводит к считыванию второго и третьего байтов из памяти, если это необходимо, а также к собственно выполнению операции, предписываемого командой.

 

Регистры общего назначения.

ЦП содержит определенный набор регистров общего назначения. Эти регистры обеспечивают быстрый доступ к хранящимся в них операндам. Для адресации регистров общего назначения используется укороченное адресное поле длиной три бита. С помощью слова такой длины можно различать 8 регистров. Это регистры B,C,D,E,H,L. Эти регистры объединены попарно, что позволяет обрабатывать слова длиной как 8 бит, так и 16 бит.

 

Счетчик команд.

Счетчик команд указывает, где в памяти расположены байты данной команды. Устройство управления увеличивает содержимое счетчика команд на единицу всякий раз, когда байт кода команды передается из памяти в ЦП. Если код команды состоит из двух байт, то ее считывание происходит за два шага. Перед началом считывания счетчик команд уже содержит адрес байта текущей команды, так как содержимое его было увеличено на единицу; в конце процедуры считывания предыдущей команды первый байт сразу может передаваться в ЦП, после чего содержимое счетчика команд снова увеличивается на единицу. Теперь счетчик содержит адрес второго байта текущей команды, после передачи которого в ЦП содержимое счетчика команд опять увеличивается на единицу и определяет адрес первого байта следующей команды.

 

Указатель стека.

16 разрядный регистр, который предназначен для адресации ячеек стековой памяти и носит название указателя стека. Указатель стека определяет адрес ячеек памяти в стеке, в которых хранится нужный адрес возврата.

 

Регистр адреса.

Чтение и запись информации в память может происходить, если определено значение соответствующего адреса памяти. Этот адрес указывает ячейку памяти, предназначенную для записи или считывания байта команды или байта данных. ЦП передает адрес из регистра в память по шине адреса. Для доступа к памяти требуется некоторое время, в силу чего возможность обратиться к нужному слову в памяти появляется не сразу. Существование такой задержки обусловливает необходимость хранения адреса, сформированного ЦП, в течение определенного промежутка времени. Для этого в большинстве ЭВМ встраивается специальный регистр, предназначенный для хранения адреса памяти и называемый регистром адреса.

 

Генератор тактовых сигналов

 

События в микро-ЭВМ должны происходить в нужной последовательности и скоординировано, что требует организации управления событиями во времени. Такое управление осуществляется с использованием интегрального генератора тактовых сигналов. Генератор тактовых сигналов может размещаться как на том же кристалле, что и микропроцессор, или в виде отдельной микросхемы.

Сигналы тактирования, обычно обозначаемый Ф, могут представлять собой последовательность прямоугольных сигналов. В большинстве случаев используется пара сигналов тактирования: Ф1 и Ф2, представляющих собой две последовательности прямоугольных сигналов с одинаковой амплитудой, частотой и скважностью, но сдвинутых по фазе на 180° (рис.4.1).

Рис.4.1. Тактовые импульсы.

 

При рассмотрении работы микропроцессора во времени оперируют терминами цикл команды, машинный цикл, состояние (рис.4.1).

Циклом команды называют время, необходимое для считывания команды из памяти и ее исполнения. Цикл команды реализуется за 1-5 машинных циклов, точное число которых зависит от сложности команды и равно числу обращений ЦП к памяти или одному из устройств ввода-вывода. Таким образом, число машинных циклов в цикле команды определяется тем, сколько раз используется шина данных, и цикл любой команды состоит, по меньшей мере, из одного машинного цикла, так как в самом простом случае необходимо извлечь из памяти 1 байт команды и передать его в ЦП.

Каждый машинный цикл состоит из определенной последовательности элементарных действий, называемых состояниями (тактами). Например, для считывания команды необходимо сначала определить значение нужного адреса памяти и декодировать его. Только после этого первый байт команды можно передавать в ЦП и записывать его в регистр команд. Таким образом, состояние – это простейшее действие, которое может выполнено в микро-ЭВМ. Состояние выполняется в течение одного периода сигнала тактирования, а в отдельном машинном цикле может быть от трех до пяти состояний.

Для определения времени выполнения команды нужно знать, какое число состояний содержится в цикле команды и чему равен период сигнала тактирования.

Рис.4.2.Диаграммы цикла команды.

 

Устройство управления

Устройство управления является одним из важнейших блоков ЦП. Совместно с генератором тактовых сигналов устройство управления обеспечивает, чтобы события в микро-ЭВМ происходили в правильной последовательности.

После извлечения команды из памяти и ее дешифрирования устройство управления генерирует последовательность сигналов, необходимую для выполнения команды.

Кроме этого, устройство управления способно самостоятельно реагировать на различные внешние сигналы, например, на сигналы прерывания от внешних устройств. Сигнал готовности, поступающий из памяти или порта УВВ, также воспринимается устройством управления.

Временные диаграммы

Характеристики МП обычно публикуются их изготовителями в виде временных диаграмм, на которых последовательность событий представляется как функция времени, причем временную диаграмму можно построить для любой операции, выполняемой микро-ЭВМ.

Ниже рассматривается временная диаграмма выполнения команды ввода (рис.4.3).

 

 

Рис.4.3. Временные диаграммы.

 

Команда ввода занимает два байта, первый из которых, содержащий код операции, указывает, какие действия нужно совершить (принять данные из порта ввода). Второй байт указывает на операнд, т.е. из какого порта должны быть приняты данные.

На рис.4.3. изображены:
- сигналы тактирования Ф1 и Ф2, изменяющиеся в противофазе;
- сигнал синхронизации SYNC, порождаемый сигналом Ф2. Появление каждого сигнала SYNC означает начало нового машинного цикла;
- наличие или отсутствие передачи сигналов А015 по шине адреса. Так как для общего случая невозможно указать конкретные значения этих сигналов, то указывается, что по шине адреса передается или не передается некоторая информация. Отсутствие информации обозначается пунктирной линией.

- наличие или отсутствие передачи сигналов D0-D7 по шине данных.

На временной диаграмме изображены три машинных цикла: М1-М3. Код операции считывается в течение цикла М1. В течение цикла М2 адрес операнда считывается из памяти, а в течение цикла М3 происходит выполнение команды, т.е по адресу порта ввода данные считываются и передаются в ЦП. Таким образом, считывание команды производится в течение циклов М1и М2, а ее исполнение в течение цикла М3.

Каждый машинный цикл состоит из определенного числа состояний. Код адреса передается по шине адреса в течение состояния Т2 каждого машинного цикла. В цикле М! – это адрес кода операции в памяти, в цикле М2 – это адрес операнда (номер порта) в памяти, в цикле М№ - это номер порта ввода.

Во время состояния Т2 каждого машинного цикла производится проверка условий, которые могут сделать необходимой задержку в выполнении данного машинного цикла. Одной из причин, которые могут вызвать задержку, может быть разница в быстродействии ЦП и порта УВВ или ЦП и памяти.

Если существуют причины для такой задержки, то ЦП переходит в состояние ожидания; если же причин для задержки нет, то первый и второй байты команды считываются из памяти в течение состояний Т3 машинных циклов соответственно М1 и М2. Эта информация передается в ЦП по шине данных в виде сигналов D0-D7. В течение состояния Т3 машинного цикла М3 команда выполняется, т.е. данные принимаются из порта.

Из временной диаграммы видно, что машинный цикл М1 содержит не три, а четыре состояния. Четвертое состояние отводится для таких действий ЦП, как дешифрирование кода операции.

Ввод информации связан с обращением в порту УВВ, в результате чего для выполнения команды ввода требуется добавить отдельный машинный цикл. В том случае, когда выполнение команды реализуется исключительно средствами ЦП, а необходимость обращения к памяти или УВВ отсутствует, выполнение команды может происходить в течение четвертого или, возможно, пятого состояния предшествующего машинного цикла. Следовательно, существует возможность реализации цикла команды за один машинный цикл.

 

Внешние выводы микропроцессора

Микропроцессор подключается с помощью внешних выводов, назначение которых приведено на рис.4.4.

 


Рис.4.4. Конфигурация системы внешних выводов МП.

 

Все МП должны иметь соединения с шиной адреса, которая используется для передачи адресов памяти или одному из УВВ. Так как адресация 16-разрядная, то необходимо иметь 16 внешних выводов А015. В некоторых МП некоторые выводы шины адреса выполняют двойную функцию: по ним передаются или значения соответствующих бит адреса, или информация о процессах записи-считывания в памяти. Иногда восемь из шестнадцати выводов шины адреса могут использоваться для подключения в шине данных в режиме мультиплексирования.

D0-D7 – выводы двунаправленной шины данных. Шина данных является двунаправленной и поэтому эти выводы используются для передачи информации в ЦП и из него.

Ф12 – тактовые входы, на которые подаются сигналы тактирования от внешней ИС.

SYNC – выход синхронизации. С этого вывода снимается сигнал синхронизации, который оповещает память или УВВ о начале нового машинного цикла, чем обеспечивается согласование работы этих устройств с работы ЦП во времени.

Выводы для подключения напряжения питания. На ЦП подается напряжение питания +12, -5, +5 В и он подключается к общей точке GND (ground - земля) источника питания. Другие типы МП могут иметь один источник питания +5 В.

RESET – вход гашения (сброса). По этому входу можно сбрасывать счетчик команд, т.е. устанавливать его значение 0000(16), и затем передавать в регистр адреса нулевой адрес первой исполняемой команды. После подачи сигнала сброса RESET содержимое всех других регистров ЦП остается неопределенным.

WR – выход сигнала "Запись". Информация передается по шине в двух направлениях: из ЦП в память или порт УВВ либо в противоположном направлении. ЦП должен информировать память или порт УВВ о выполнении им операции записи (WRITE) или чтения (READ). ЦП указывает на то, что выполняется операция записи путем подачи сигнала высокого или низкого уровня на вывод WR (write).

READY – вход сигнала готовности. Если необходимо произвести обмен данными между памятью или УВВ и ЦП, то перед началом передачи данных следует указать адрес модуля, которому передается информация или, наоборот, от которого она принимается. Этот адрес декодируется в памяти или порте УВВ, что позволяет определить источник либо место назначения передаваемых данных. Однако, прежде чем сможет начаться действительно начаться обмен данных, происходит некоторый промежуток времени, который называется временем доступа. То, что этот промежуток времени истек, отражается в посылке памятью или портом УВВ сигнала готовности на соответствующий вход МП. Это дает ЦП информацию о том, что может начаться обмен данными.

WAIT – выход сигнала ожидания. ЦП указывает , что он находится в режиме ожидания, путем подачи сигнала на вывод WAIT.

DBIN – выход сигнала "шина данных в режиме ввода". Если в ЦП передаются данные при считывании их из памяти или при выполнении операции ввода, то он указывает на это путем генерации сигнала на выводе DBIN (data bus in). При считывании из памяти сигнал DBIN отображает команду READ, а при выполнении операции ввода команду IN.

HOLD – вход сигнала захвата шин.

HLDA – выход сигнала подтверждения захвата шин. Большие объемы информации, хранящиеся на магнитных дисках, могут передаваться в основную память микро-ЭВМ без вмешательства ЦП. Такой режим называют прямым доступом к памяти (ПДП). В этом режиме ЦП должен отключаться от шин адреса и данных. Это происходит при появлении сигнала захвата шин на входе HOLD. Результатом появления сигнала захвата шин является то, что ЦП отключается от своих шин и информирует об этом другие блоки с помощью сигнала подтверждения захвата шин, подаваемого на выход HLDA (hold acknowledge output).

INT – вход сигнала "запрос прерывания".
INTE – выход сигнала разрешения прерывания. Если возникает необходимость передачи данных от УВВ, то соответствующее устройство посылает запрос прерывания ЦП. Этот сигнал поступает на вывод INT (interrupt). В МП 8080 предусмотрена возможность использования специальной команды, запрещающей ЦП реагировать на запрос прерывания. Если такой сигнал отсутствует, то МП выдает сигнал разрешения прерывания на вывод INTE (interrupt enable). Если сигнал INTE равен 1, то ЦП принимает запрос прерывания; если же сигнал INTE равен 0, то запрос прерывания от УВВ игнорируется ЦП.

 

Слово состояния процессора

 

Микропроцессор Intel8080 (КР580) имеет десять типов машинных циклов, которые могут быть при выполнении команды:
- выборка байта команды;

- чтение из памяти;
- запись в память;
- чтение из стековой памяти;
- запись в стековую память;
- ввод;

- вывод;
- обработка прерывания;
- останов;
- обработка прерывания при останове.

При этом первым машинным циклом всегда является выборка команды. Для определения типа машинного цикла в первом состоянии каждого машинного цикла на шину данных передается 8-битный код, который запоминается во внешнем регистре и используется для формирования системных управляющих сигналов для обращения к памяти, периферийным устройствам. Назначение каждого разряда в коде слова состояния процессора приведено в таблице 4.1, структура слова состояния приведена в таблице 4.2.

 

Таблица 4.1. Слово состояния процессора

 

Символи- ческое обозна-чение Бит шины данных Смысл сообщаемой информации
D0 Сигнал подтверждения запроса на прерывание, используется для разрешения передачи команды вызова подпрограммы обработки запроса прерывания
D1 Признак записи-вывода, указывает, что в текущем машинном цикле будет выполняться запись в память или вывод кода в порт вывода (при )
D2 Признак указывает, что на шину адреса передается адрес из указателя стека, используемый для адресации области стековой памяти
D3 Признак подтверждает выполнение команды останова
D4 Признак вывода, указывает, что шина адреса содержит адрес порта вывода, а шина данных будет содержать данные при сигнале
D5 Признак указывает, что МП находится в цикле выборки первого байта команды
D6 Признак ввода, указывает, что шина адреса содержит адрес порта ввода и входные данные передаются по шине данных при сигнале
D7 Признак указывает, что шина данных будет использована для приема данных из памяти.

 

Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой




Дата добавления: 2014-12-27; Просмотров: 321; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.09 сек.