вход Вход Регистрация



1.1 МП ВМ80А. Структура. Основные режимы функционирования

Микросхема КР580ВМ80А представляет собой 8-разрядное цент­ральное процессорное устройство (ЦПУ) параллельной обработки данных. Устройство не обладает возможностью аппаратного нара­щивания разрядности обрабатываемых данных, но позволяет осу­ществлять это программным способом. Структурная схема КР580ВМ80А представлена на рис. 1.1. Рассмотрим назначение ос­новных узлов и принцип их взаимодействия.

Арифметическо-логическое устройство (АЛУ) обеспечивает вы­полнение арифметических, логических операций и операций сдвига над двоичными данными, представленными в дополнительном коде, или над двоично-десятичными данными. Устройство содержит схе­му десятичной коррекции, позволяющую производить операции де­сятичной арифметики По результатам операций в АЛУ формиру­ется ряд признаков, которые записываются в регистр условий. Приз­нак переноса С устанавливается в единицу, если в результате выполнения команды появляется перенос из старшего разряда. До­полнительный признак переноса С1 устанавливается в единицу при возникновении переноса из третьего разряда. Используется в ко­мандах десятичной арифметики. Признак четности Р устанавлива­ется в единицу, если число единиц в разрядах результата четное, Признак нуля Z устанавливается в единицу, если результат равен нулю. Признак знака S указывает знак числа и равен единице, если число отрицательное, или нулю, если число положительное.

Блок регистров производит прием, хранение и выдачу различ­ной информации, участвующей в процессе выполнения программы, и содержит счетчик команд, указатель стека, регистры общего наз­начения, регистры временного хранения и регистр адреса. Шестнадцатиразрядный счетчик команд хранит текущий адрес команды. Со­держимое счетчика команд автоматически увеличивается после вы­борки каждого байта команды. Шестнадцатиразрядный указатель стека содержит начальный адрес памяти, используемый для хране­ния и восстановления содержимого программно-доступных регист­ров ЦПУ. Содержимое указателя стека уменьшается, когда дан­ные загружаются в стек, и увеличивается, когда данные выбираются из стека. Восьмиразрядные регистры общего назначения В, С, D, Е, Н, L могут применяться как накопители (обрабатываемые данные находятся в самом регистре) и указатели (16-разрядный адрес опе­ранда определяется содержимым пары регистров). Регистры времен­ного хранения W, Z используются для приема и временного запо­минания второго и третьего байтов команд переходов, передавае­мых с внутренней магистрали ЦПУ в счетчик команд. Эти регистры являются программно-недоступными, Шестнадцатиразрядный ре­гистр адреса принимает и хранит в течение одного машинного цик­ла адрес команды или операнда и выдает его через буфер адреса на однонаправленную выходную магистраль А0 - А15. Буфер адреса выполнен в виде выходных формирователей, имеющих на выходе состояние «Выключено» (третье состояние).

Рисунок 1.1 - Структурная схема КР580ВМ80А

 

Схема синхронизации и управления состояниями ЦПУ форми­рует машинные такты и циклы, которые координируют выполнение всех команд, и вырабатывает сигнал SYNC «Синхронизация», оп­ределяющий начало каждого машинного цикла. Для исполнения команды требуется от одного до пяти машинных циклов. Каждый цикл может состоять из 3 - 5 тактов (Т1 - Т5), длительность каж­дого из них соответствует периоду следования тактовых импульсов Ф1, Ф2. Центральное процессорное устройство может находиться в трех состояниях (ожидание, захват и останов), продолжитель­ность которых составляет целое число тактов и зависит от внешних управляющих сигналов.

Устройство управления формирует комплекс управляющих сиг­налов, организующих выполнение поступившей в ЦПУ команды, и состоит из регистра команд, программируемой логической матри­цы (ПЛМ) и схемы управления узлами. Восьмиразрядный регистр команд осуществляет прием и хранение команды, поступающей по магистрали данных. Программируемая логическая матрица дешиф­рирует код операции команды и формирует микрооперации в соот­ветствии с микропрограммой выполнения команды. Схема управле­ния узлами вырабатывает для различных узлов ЦПУ необходимые управляющие сигналы, Восьмиразрядный буфер данных обеспечи­вает ввод команд и данных в ЦПУ, вывод данных и состояния ЦПУ через формирователи, имеющие на выходе состояние «Выклю­чено».

Назначение выводов КР580ВМ80А приведено в табл. 1.1.

 

Таблица 1.1

Номер вывода Обозначение Назначение
25 - 27, 29 - 35,

 

1, 40, 37 - 39,

36

А0 - А 15 Шина адреса
10, 9, 8, 7,

 

3 - 6

D0 - D7 Шина данных
2 GND Общий
11 Ucc -5 В
12 RESET Установка
13 HOLD Захват шин
14 INT Прерывание
15, 22 Ф2, Ф1 Фаза
16 INT A Разрешение прерывания
17 DBIN Прием
18 WR Запись (выдача)
19 SYNC Синхронизация
20 UCC2 +5 В
21 HLDA Подтверждение захвата
23 READY Готовность
24 WAIT Ожидание
28 Ucc3 + 12 В
© 2018
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру