Дж.Хиллбурн, П.Джулич Микро-ЭВМ и микропроцессоры (1979) (1092080), страница 44
Текст из файла (страница 44)
управиения и переноса» упри ле- не оогокой ЕИСТС 77 НнОМаи/4 а атпилжние крислгга ла !7 74 7 я Фдррс перека- ~ ~ ~и лг го/углажкею Рнс. 7.14. Структурная схема н схема выводов блока СКОМ. (С раарешеннн 1Ча!1опа! Бесо!сопбпс!ог Согр.) са (РА) определяет адрес ячейки данных в соответствии с адресом, указанным в команде обращения к памяти. Структурная схема и схема выводов блока Р11Л3 показаны на рис. 7.15. Схема системы 1МР-4 и связи КА1ЛЗ, СКОМ и Р11Л! с памятью и устройствами ввода-вывода, необходимые для образования микро-ЭВМ, показаны на рис. 7.16. Во время выборки команды содержимое ячейки памяти, адресуемое счетчиком команд, загружается в регистр команд блока Р11Л1. После загрузки первых четырех разрядов команды производится приращение содержимого счетчика команд, и следующие четыре разряда команды выбираются из памяти и пересылаются непосредственно в блок СНОМ по линиям «Данные Х».
Одновременно с этим четыре разряда, ранее загруженные в регистр команд РПЛЮ, передаются в СКОМ по ли- 17 — 719 Ф о о Ф~ З к Ф О э~ ф ~ь %Ъ ~ ~ч ~ ф ъ ~ ~ ~ ~ ~ ~~ ~~ ф ъь ф 4М ь ~~4 ь к~ ~ ь ф 4~ Ф 4 $ Й $ ф'~ с ~~ ь~~~%$Ф~~Ч~~~ фф " Ф~~ъМ ф~ ~ $~~ о о о М И ь с о о 5 и~ й о Л 3' а 5, 'а о зо Ы э о Ь о о о о И о о ЖЮ о ОЭ ж о— Ю ~ с р о й$ у и~ Й" 260 Глава У Рис. 7.17.
Команда загрузки аккумулятора системы 1МР-4. (С разрешения 14а- 1!опа! омп!сопдпс!ог Согр.) пням М, куда также поступает содержимое мультиплексора условий перехода НШ. Если в коде команды содержится адрес памяти, то микропрограмма загружает его в регистр адреса Р1.Ш Выборка адреса из памяти и его формирование в регистре адреса осуществляются при помощи стандартной подпрограммы следующим образом: 1. Данные, адресуемые счетчиком команд, загружаются из памяти в разряды 0 — 3 регистра адреса.
2. Производится приращение содержимого счетчика команд, и очередная часть данных загружается в разряды 4 — 7 регистра адреса. 3. Опять производится приращение содержимого счетчика команд, и адресуемые им данные загружаются в разряды 8 — 11 регистра адреса. 4. Данные, адресуемые регистром адреса, загружаются в регистр данных КАП).
Рис. 7.17 иллюстрирует команду ЗАГРУЗКА АККУМУЛЯТОРА (1Р), представленную на языке ассемблера, в шестнадцатеричном виде, как она хранится в памяти, с указанием позиций разрядов, загружаемых в регистр команд н регистр адреса СКОМ. Код операции команд 1П АС3 есть 741е (приложение Б). Четыре младших разряда команды загружаются первыми, позтому 4 находится в ячейке памяти 100, а 7 — в ячейке 101.
Адрес данных хранится в ячейках памяти, расположенных за линейками команды, так что наименьшая значащая шестнадцатеричная цифра расположится непосредственно за кодом операции в ячейке 102. Прерывания поступают в систему через мультиплексор условий перехода. Проверка состояния линии прерывания производится во время выборки каждой команды. При обнаружении прерывания выполняется условный переход на подпрограмму обработки прерывания, находящуюся в СКОМ. Эта подпрограмма выполняет следующие действия: Микропроцессоры и микро-ЭВМ 261 1.
Флажок разрешения прерывания сбрасывается для предотвращения появления последующих прерываний, пока не будет абслужено текущее прерывание. Флажок может быть установлен .вновь цод непосредственным управлением программы или в результате выполнения команды ВОЗВРАТ ИЗ ПРЕРЫВАНИЯ. 2. Содержимое счетчика команд запоминается в стеке счетчика команд. Тем самым обеспечивается возможность возврата в программу по этому адресу после окончания обработки прерывания. 3. Содержимое счетчика команд сбрасывается. 4.
Используя нулевой адрес счетчика команд, производится обращение к устройству 0 (устройству управления прерываниями) для того, чтобы оно обнаружило устройство, требующее прерывание. 5. После обнаружения такого устройства в регистр адреса загружается адрес, соответствующий данному устройству. Этот адрес и является начальным адресом подпрограммы обработки прерывания. СИНХРОНИЗАКИИ Схема синхронизации системы 1МР-4 показана на рис. 7.18. Основной машинный цикл соответствует выполнению одного шага микропрограммы. Этот цикл состоит из восьми тактов Т1 — Т8. Импульс появляется на одной из четырех линий задающего генератора в период нечетных тактов: Т1, ТЗ, Т5 и Т7.
Начальное управление ВАШ посредством СКОМ осуществляется через 4-разрядную шину управления 5)СВ (см. рис. 7.13). За такт Т1 три младших управляющих разряда 5)СВ(0) — МСВ(2) определяют адрес регистра ()г1 — )с7), который следует передать на шину А. Четвертый управляющий разряд разрешает выполнение стековых операций. Во время такта ТЗ при помощи разрядов 5)СВ(0) — 5)СВ(2) определяется адрес регистра, который должен быть передан на шину В. Старший разряд 5)СВ(3) указывает, нужно ли выполнить операцию дополнения над данными, передаваемымн по шине А, перед тем, как выдать их на шину 1А (рис. 7.13). В такте Т5 разряды ЫСВ(0) — 5)СВ(1) указывают операцию, которая должна быть выполнена АЛУ.
Разряды 5)СВ(2) — 5)СВ(3) определяют сдвиг и обеспечивают управление выдачей на шину К. Адрес флажка устанавливается в течение каждого машинного цикла. В такте Т2 флажок может быть установлен, а в такте Тб— сброшен. Следовательно, флажок может быть установлен, сброшен или переключен за время лишь одного машинного цикла. Если выполняется условный переход, то условие проверяется в такте Т2. Обмен данными между процессором и основной памятью Микрокрочсссоры а микро-ЗВМ 263 или периферийными устройствами может выполняться за время такта Т4 по одному из следующих способов: 1. Данные с шины А поступают через Н?Л5 на выводы в течение такта Т1. В дальнейшем они должны быть переданы в память или во внешнее устройство.
2. Данные из памяти или периферийного устройства могут передаваться в регистр адреса ГИШ. Это происходит в случае установления флажка К1)М или !ХТА. При этом выдача данных из КА1Л1 в память не производится. 3. Данные считываются в НШ, если ни один из вышеуказанных случаев не имел места. Эти данные хранятся во временном регистре и в такте Т7 выдаются в КА1ЛЗ под управлением микропрограммы. НАБОР КОМАНД Стандартный набор команд микропроцессора 1МР-4 включает 42 команды. Полный список команд приводится в приложении В.
К типичным арифметическим и логическим операциям относятся сложение (двоичное), операции И, ИЛИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Операндом в этих командах может быть содержимое любого из четырех аккумуляторов или ячеек памяти. В набор команд входит операция сложения в десятичном коде с избытком 3, при этом в качестве операндов может использоваться содержимое любых двух аккумуляторов.
Над данными, находящимися в четырех аккумуляторах, могут производиться операции сдвига и циклического сдвига, извлечения из стека и загрузки в стек, выборки из памяти или периферийного устройства; эти действия выполняются с использованием только одной команды.
Содержимое флажкового регистра может быть передано в стек или выдано из стека, из стека же может загружаться регистр адреса. Набор команд включает также команды условного и безусловного переходов. Так, команда условного перехода ВОС позволяет осуществить переход по одному из восьми условий, четыре из которых предусматривают переход по содержимому отдельного разряда аккумулятора 0 (АСО).
Приращение содержимого аккумуляторов О, 1 и 3 и условный переход выполняются по одной команде. При реализации команд перехода к подпрограмме и возврата из нее применяют два способа организации возврата после обработки прерывания. ПРОТОТНПНЫН КОМПЛЕКТ Фирма Ха11опа! Вет!сопбпс1ог поставляет прототипный комплект 1МР-4Р, который включает панель управления, модули ЦП, интерфейса памяти, интерфейса телетайпа и источник питания. 264 Г вва У Отладочные программы стандартного монитора хранятся в ПЗУ. Телетайп имеет клавиатуру и перфоленточный ввод-вывод.
Кроме ПЗУ, система включает ОЗУ емкостью 8К слов. В составе системы имеются также кросс-ассемблер и программа-генератор на перфоленте для ППЗУ, совместимые с информационной системой с разделением времени фирмы Оепега! Е1ес1г!с. ДРУГИЕ СИСТЕМЫ Используя те же основные структурные блоки, фирма 5!а1!опа! Ьеппсопбпс1ог выпускает 8-разрядную'микро-ЭВМ 1МР-8 и 16-разрядную 1МР-16. В 1МР-8 используются два КА!.1.1, СКОМ и 4-разрядная шина управления.
1МР-16 содержит четыре ПАНА, один или два СКОМ и 4-разрядную шину управления. ЗАМЕЧАНИЯ Семейство микро-ЭВМ 1МР является первым семейством микро-ЭВМ с микропрограммным управлением. Микропрограммное управление позволяет приспособить набор команд для конкретного применения, а также дает большие преимущества при расширении производства.
Однако для большинства пользователей микропрограммное управление создает дополнительные сложности, так как пользователь должен самостоятельно разрабатывать программное обеспечение, что является часто нелегкой задачей. По этой причине фирма 1ча11опа! Зещ!сопбпс1ог поставляет ОКОМ с запрограммированным стандартным набором команд для каждой ЭВМ семейства 1МР. За счет использования такого СКОМ программирование выполняется так же, как для других микропроцессоров. Имеется вариант микро-ЭВМ 1МР-16 на одной ИС, который называется РАСЕ; его описание дано в равд. 7.11. 7.5.
МИКРОПРОЦЕССОР РР8-4 ФИРМЫ !1ОСК%ЕЕ!. '!11 — 151 РРБ-4 — 4-разрядная система параллельного действия, предназначенная для выполнения вычислений и изготавливаемая на основе монолитной структуры р-типа. Сначала микропроцессор был разработан как калькулятор, поэтому его набор команд, ориентированный на выполнение вычислительных операций !1], очень эффективный. В системе используются два синхронизирующих сигнала, поступающих с задающего генератора, выполненного на базе стандартного генератора 3,58 МГц, используемого в цветном телевидении.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
