АрхЭВМ_Лаб.раб2007_Часть2_Раб2_589 (1075204), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

П ервая микрокоманда подпрограммы опроса режима работы шаг/цикл записана в данной операционной системе по адресу ПЗУ IE₁₆0₂(0001.1110)₂.

Таблица 9.5

Микроинструкция NA формирует разряды А1 — А8 указанного адреса и в шестнадцатеричной системе счисления может быть запи­сана как IE. Мультиплексор MS при управляющем коде СN=000₂ формирует на выходе код логического нуля, соответствующего ад­ресу А0. В данной команде не устанавливается режим исполнения программы (пошаговый или циклический), поэтому управляющему сигналу WS присваивается уровень логического нуля.

Микроинструкция F задает код выполняемой микрооперации для ЦПЭ. В данной команде используется инструкция CLR_n ЦПЭ, по которой обнуляется регистр, номер которого указан в микро­команде. Инструкция CLR_n относится к 4-й F-группе (см. табл. 9.2), а регистр R6 кодируется 6-й R-группой. Поэтому микроинструкция представлена в микрокоманде кодом 4₈6₁₆, где первая цифра опре­деляет код F-группы, записанный в восьмеричной системе счисле­ния, а вторая цифра определяет код R-группы г шестнадцатерич­ной системе счисления. В ПЗУ микроинструкция записывается в двоичной системе счисления. В данной микрокоманде микроин­струкция 4₈6₁₆ в двоичной системе счисления имеет вид 100 0110₂.

Микроинструкция СЕ задает режим возможного обращения к ОЗУ. В рассматриваемой микроЭВМ ОЗУ построено на микросхе­мах К561РУ2, для которых сигнал СЕ должен принимать нулевое значение в момент изменения кода адреса на входе ОЗУ. При нуле­вом сигнале СЕ выходные каскады ОЗУ устанавливаются в третье состояние.

В данной микрокоманде ОЗУ не используется, поэтому принято значение СЕ=0.

Микроинструкция С1, 2, состоящая из двух разрядов, формирует сигнал CI для ЦПЭ. В данной микрокоманде сигнал CI определяет сигнал СО (см. табл. 9.2), который в выполняемой команде не используется, поэтому микроинструкция C1, 2 может принимать произвольное значение. В данной микрокоманде принято C1, 2=11₂.

Микроинструкция RV, RK определяет блок, формирующий адрес следующей микрокоманды. Нулевой уровень сигнала RV (RK) устанавливает в активное состояние выходы БПП (RGK) соответственно. При единичных значениях сигналов RV и RK выхо­ды БПП и RGK устанавливаются в третье состояние, при котором адрес следующей микрокоманды задается микроинструкцией NA исполняемой микрокоманды. В рассматриваемой команде адрес следующей микрокоманды задается микроинструкцией NA, поэтому микроинструкция RV, RK имеет значение 11₂.

Микроинструкция IOR, SR состоит из двух разрядов и исполь­зуется для управления внешними устройствами, которые могут быть подключены к микроЭВМ. В лабораторном стенде в качестве внешнего устройства применяется схема управления звуковой сиг­нализацией. В данной команде внешние устройства не нужны, по­этому микроинструкция IOR, SR принимает значение 11₂.

Микроинструкция R/W задает режим работы ОЗУ чтение/запись. При R/W=1 ОЗУ работает в режиме записи, при R/W==0—в ре­жиме считывания. В рассматриваемой команде ОЗУ не использует­ся, поэтому микроинструкция R/W может принимать значение, при котором не меняется содержимое ОЗУ, т. е. R/W=0.

Микроинструкция INE (строб разрешения прерывания) исполь­зуется для опроса БПП. При наличии запроса прерывания БПП формирует сигнал IA в моменты прихода управляющего сигнала INE. Поэтому микроинструкция INE=1 применяется только в под­программах опроса БПП и в рассматриваемой микрокоманде INE=0.

Микроинструкция К необходима для выбора типа выполняемой в ЦПЭ функции (арифметической или логической), маскирования исходных данных и формирования констант (см. табл. 9.2). Для выполнения инструкции CLR в ЦПЭ на всех разрядах ЦПЭ форми­руется код K_i=0. Так как по входам К ЦПЭ имеют активный ин­версный (нулевой) уровень сигнала, необходимо в данной микроинструкции сформировать уровни логических единиц: K=F₁₆=1111₂. При этом старший разряд К формирует. входной сигнал в 8-м разряде ЦПЭ, третий разряд К формирует сигнал в 7, 6 и 5-м разрядах ЦПЭ, второй разряд К—в 4, 3 и 2-м разрядах ЦПЭ и первый разряд К — в 1-м разряде ЦПЭ.

В качестве второго примера рассмотрим команду безусловного перехода GO TO. Команда состоит из двух байтов, в первом запи­сан код команды, во втором — адрес n команды в ОЗУ, которой передается управление.

Для выполнения команды GO TO необходимо осуществить .счи­тывание из ОЗУ второго байта команды и занести его в регистр R8 ЦПЭ, выполняющий функции программного счетчика PC. Ин­формация в регистры ЦПЭ записывается через промежуточную запись информации в АС, поэтому при исполнении команды GO TO необходимо информацию, находящуюся в АС, на время исполнения команды записать в служебный регистр Т, а после выполнения команды восстановить содержимое АС.

Код команды определяет адрес первой микрокоманды, .следова­тельно, в соответствии с табл. 9.5 первую микрокоманду следует написать по адресу ОА₁₆1₂ ПЗУ. В команде не используется уста­новка режима исполнения программы (шаг/цикл), поэтому во всех микрокомандах принимается WS=0.

В микрокоманде I содержимое АС переписывается в служебный регистр Т. Для выполнения этой процедуры используется микроин­струкция ЦПЭ SDA, относящаяся ко 2-й F-группе и к A₁₆-й R-группе. В соответствии с выполняемой операцией микроинструкции F первой микрокоманды присваивается код 2₈A₁₆.

В соответствии с табл. 9.2 по микроинструкции SDA выполня­ется процедура АС-1+ciat. Для того чтобы содержимое АС при переписывании не изменилось, необходимо входной пере­менной CI присвоить значение 1. В ЦПЭ это значение С1 соответ­ствует нулевому логическому уровню сигнала, поэтому микроинст­рукция С1,2 выбирается такой, чтобы, обеспечить С1, равное ло­гическому нулю. Микроинструкции присвоено значение С1,2==00₂.

Для выполнения микрооперации SDA необходимо по всем раз­рядам магистрали К сформировать единичный уровень сигнала. С учетом инверсного характера управления по магистрали К микроинструкции К присваивается значение K=0₁₆.

Во всех микрокомандах рассматриваемой команды адрес сле­дующей микрокоманды формируется кодом NA и блоки БПП и RGK в формировании адресов не участвуют. В связи с этим мик­роинструкциям RV, RK, СРП присвоены значения RV, RK==ll₂, INE=0. Внешние устройства в данной команде не используются, поэтому микроинструкция IOR=0 и SR=0.

В микрокоманде 1 информация ОЗУ не используется, поэтому принята микроинструкция СЕ=1, открывающая доступ к ОЗУ, а микроинструкция R/W=0 устанавливает режим считывания инфор­мации.

Адрес следующей микрокоманды формируется микроинструк­циями NA и CN. В связи со значением NA=00₁₆ разряды А1 — А8 следующей микрокоманды равны т. е. коду СN=001₂ соответствует логическая единица на выхо­де MS.

Микрокоманда 2 формирует на адресной шине ОЗУ адрес второ­го байта команды GO TO, по которому записан адрес команды перехода.

Для этого применяется инструкция LMI, по которой выполня­ется процедура R_nRA; R_n+CIR_n. Для выполнения инструк­ции LMI необходимо во всех разрядах ЦПЭ сформировать значе­ние К = 0. В качестве регистра R_n стоит программный счетчик PC(R8), в котором к моменту выполнения микрокоманды 2 содер­жится увеличенный на единицу адрес выполняемой команды в ОЗУ, совпадающий с адресом второго байта команды GO TO. За­метим, что в этой же микрокоманде осуществляется увеличение на единицу содержимого PC(R8), в результате чего формируется адрес следующей команды при естественном порядке следования команд. Для увеличения содержимого PC переменной CI присваивается единица микроинструкцией С1,2 =(11)₂. Таким образом, инструк­ция LMI микрокоманды 2 будет выполнена при значениях микро­инструкций F = (1,8)₁₆; C1,2 = (11)₂; K=(F)₁₆.

Микроинструкции NA и CN задают адрес микрокоманды 3, в которой адреса А1 — А8 = (Ol)₁₆; А0 = 0. После формирования ад­реса ОЗУ необходимо осуществить запись его содержимого в АС. Для выполнения этой процедуры следует учесть время формиро­вания выходного сигнала ОЗУ. Для микросхем К561РУ2, на кото­рых построено ОЗУ, время формирования выходного сигнала при считывании t_з/сч<1,2 мкс для U_ип = 5 В. Следовательно, считыва­ние выходной информации можно осуществлять через время t > t_з/сч после формирования сигнала СЕ = 1. Учитывая, что каж­дая микрокоманда выполняется за один период задающего генера­тора, в данной команде организованы “холостые” микрокоманды 3 и 4 для формирования задержки считывания сигнала из ОЗУ. Микрокоманда 5 записывает выходной код ОЗУ в АС. Для этого используется инструкция LCM ЦПЭ, по которой выполняется про­цедура МАС. Для этой процедуры задаются следующие значе­ния микроинструкций: F=(7B)16; С1,2=(11)2, К=(F)16. Микро­инструкции СЕ и R/W в микрокомандах 3, 4 и 5 соответствуют режиму считывания ОЗУ, так как СЕ = (1)2; R/W = 0.

В микрокоманде 6 содержимое АС переписывается в PC(R8). Для этого нужна инструкция SDR ЦПЭ, в соответствии с которой выполняется процедура AC—1+СIR_n. Для того, чтобы не из­менить содержимое АС, необходимо переменной CI присвоить зна­чение CI = 1, что выполняется при С1,2=(00)₂ (аналогично мик­роинструкции С 1,2 микрокоманды I). Инструкция SDR будет вы­полняться при следующих значениях микроинструкций: F = = (2)₈(8)₁₆; K=(0)₁₆; С1,2==(00)₂. ОЗУ в микрокоманде 6 не уча­ствует, поэтому микроинструкции СЕ и R/W принимают значения, соответствующие режиму считывания.

Микрокоманда 7 восстанавливает содержимое. АС, которое на время выполнения команды было переписано в регистр Т. Микро­команда 7 аналогична микрокоманде 2 и реализуется с помощью микроинструкций F=(0)₈, (C)₁₆; K== (F)₁₆; C1,2=(11)₂. Микроин­струкция NA микрокоманды 7 совпадает с аналогичной микроин­струкцией последних микрокоманд во всех командах: NA= (lE)₁₆ — и адресует управление к системной программе опроса режима рабо­ты микроЭВМ.

Адрес следующей команды будет определяться кодом PC(R8), в который была записана новая информация в результате выполнен­ной команды GO TO.

Рассмотрим трехбайтную команду условного перехода TZR2. Команда позволяет делать переход к команде, указанной во втором байте, если содержимое регистра R2=0. Если условие не соблюдается, то осуществляется переход к команде, адрес которой указан в третьем байте команды.

В микрокоманде 1 используется инструкция TZR2 ЦПЭ, по ней проверяют содержимое регистра R2 и формируют сигнал СО = CI  R_n, который при R2 = 0 принимает значение С0 = 0, а при R20 — значение СО = 1. Для выполнения инструкции TZR2 в микрокоманде приняты следующие значения микроинструкций: F=(52)₁₆; С1,2 =(11)₂; K=(0)₁₆.

Значение сигнала С0 используется в микрокоманде 1 для фор­мирования условного перехода. Для этого микроинструкция CN = (011)₂ формирует код, при котором выходной сигнал мульти­плексора MS будет определяться сигналом СО, следовательно, сиг­нал СО определяет значение адреса АО следующей микрокоманды. Разряды А1—А8 следующей микрокоманды определяются кодом NA=(A1)₁₆.

В зависимости от значения СО после микрокоманды 1 будет исполняться либо 2-я (при С0=0), либо 3-я микрокоманда (при С0=1).

В микрокоманде 2 применяется “холостая” инструкция NOP, по которой содержимое регистра переписывается без изменения в свой же регистр. Операция NOP выполняется при F = (6)₈(C)₁₆; К = (F)₁₆. В регистре PC(R8) сохраняется адрес следующего за ис­полняемой командой кода.

В микрокоманде 3 содержимое счетчика команд увеличивается на единицу с помощью операции INR ЦПЭ, по которой содержи­мое R_n при С1 = 1 увеличивается на единицу: R_n+CIRn. Уве­личение R8 на единицу выполняется при следующих значениях микроинструкций: F == (3)₇(8)₁₆; С1,2==(00)₂; К = (F)₁₆.

Микроинструкции NA и CN в микрокомандах 2 и 3 совпадают и определяют адрес команды GO TO; NA=(0A)₁₆; CN= (001)₂. Таким образом, в команде TZR2 используется как составная часть команда GO TO, а рассмотренные три команды подготавливают, исходя из результатов сравнения, значение кода программного счет­чика PC перед входом в программу GO TO.

Рассмотрим команды, обеспечивающие обращение к стековой памяти CALL и RETURN. При выполнении команды CALL необхо­димо уменьшить на единицу содержимое указателя стека SP(R9) и по адресу, определяемому содержимым регистра R9, записать уве­личенное на единицу содержимое PC(R8). Первая микрокоманда обеспечивает запись содержимого АС в регистр Т аналогично мик­рокоманде 1 команды GO TO.

Характеристики

Список файлов книги