Дж.Хиллбурн, П.Джулич Микро-ЭВМ и микропроцессоры (1979) (1092080), страница 52
Текст из файла (страница 52)
7.9. МИКРОПРОЦЕССОР СОЗМАС ФИРМЫ КСА Микропроцессор СОЬМАС является 8-разрядным микропроцессором параллельного действия и изготавливается по КМОП-технологии ~в двух корпусах [31 — 341. КМОП-технология обеспечивает высокую помехоустойчивость, что позволяет использовать процессор в условиях электрических помех. Микропроцессор СОБМАС является полностью статическим устройством, допускающим регулировку генератора тактовых импульсов для облегчения сопряжения с медленными ЗУ нли УВВ. Микропроцессор работает от генератора однофазных тактовых импульсов с ~регулировкой частоты от 0 до 2 МГц.
АРХИТЕКТУРА Структурная схема микропроцессора СОБМАС показана на рис. 7.41, Характерной особенностью системы является блок регистров, состоящий из шестнадцати 16оразрядных регистров )г общего назначения. Отдельные регистры блока выбираются при помощи 4-разрядного кода регистров У, Р или Х. Через буферный регистр содержимое любого репистра блока можно переслать: 1) ~во внешнюю память (мультиплексно по 'восьми адресным линиям для прямой адресации 65536 байт (максимально)]; 2) в Й-регистр (любой из двух байтов); 3) в инкрементор-декрементор для увеличения или уменыпения на 1 и загрузки в вы~бранный 16-разрядный регистр.
Эти трв операции могут выполняться неза~висимо или в различных сочетаниях в одном и том же машинном. цикле. На выполнение каждой команды микропроцессора требуется 2 машинных цикла, при этом 1 машинный цикл включает восемь тактовых импульсов (рис. 7.42). Первый цикл — всегда цикл выборки, второй — ' исполнительный. В цикле выборки регистр Р выбирает регистр Я(Р) в качестве счетчика команд. В регистре Р(Р) содержится адрес памяти, по которому находится подлежащая выполнению команда. После выборки команды из ~памяти 4 старших бита байта команды загружаются в регистр 7, а 4 |младших бита — в регистр У. Содержимое счетчичеа команд 1г(Р) автоматически увеличивается до адреса оое 308 Глава 7 4'ашаада Ядулаад влада-Вывода шина давала /дува аамаша Рнс.
7.4К Структурная схема микропроцессора СОЗМАС. (С разрешения фнр. мм КСА.) А. Счетчики команд Любой регистр )с может быть главным счетчиком команд, когда адрес выбранного регистра находится в регистре Р. Остальные следующего байта в памяти. Регистр Х выбирает один из 16 регистров )с(Х) для хранения адреса операнда (или данных). Регистр Ж в зависимости от выбранной команды может выпол. нять следующие функции: 1. Выбор одного нз 16 регистров блока, который должен использоваться во время операций с регистрами.
2. Указание уст)ройствам вводалвывода кода команды или кода устройства. 3. Указание особых операций для команд АЛУ, видов проверок, которые должны быть проведены при ~выполнении команд условного перехода или команд обработки прерываний. 4. Указа~вне величины Р для назначения нового регистра, который должен использоваться как счетчик команд К(Р). 5.
Указание величины Х для назначения нового регистра, который должен использоваться как указатель данных )с(Х). Регистры )с могут назначаться ~программистом для выполнения следующих трех функций: счетчиков команд, указателей данных или регистров сверхоперативной памяти для хранения 2 байт данных.
Микропроцсссоры и микро-ЗВМ 309 Галшпдые ампдлыы Лндтлен длеменпые пнтепдапы дг lед45 гд1ддп5 гд/дтпд гд/ и итш п инл п ° г 'едашинный иинп дыпплненне нпманры плн. ' у Рис. 7.42. Времеииаи диаграмма работы микропроцессора СОЯМАС. (С разре- шеиии фирмы ЦСА.) регистры )с могут использоваться как счетчики команд подпрограмм. Посредством одной команды содержимое регистра Р может быть изменено для обращения к подпрограмме.
Во время прерывания регистр Я (1) используется как счетчик команд для программы обработки прерывания. Во всех остальных случаях в качестве счетчика команд может быть 'выбран любой регистр. Б. Указатели данных Регистры )с могут использоваться как указатели данных для хранения адреса данных в памяти. Регистр, назначаемый регистром Х (т.
е. )г(Х)], содержит адрес данных для следующих команд (приложение Ж): 1) команд АЛУ (коды от РО до Р7); 2) команд вывода (коды от 60 до 67) и 3) команд ввода (коды от 68 до 6Р). Регистр )с(У), назначаемый регистром )й, указывает операнд. для команд 4Ф (загрузка регистра Р из-памяти) и 5)й (запись в память содержимого;регистра й). Регистр ет(Р) (счетчик команд) используется как указатель данных для команд АЛУ с кодами от Рб до РР, которые являются командами с непосредственными данными. Другую важную функцию регистр ес(0) как указатель данных выполняет и операции с прямым доступом к памяти.
С поступлением запроса на ПДП для ввода или ~вывода данных в конце исполнительного машинного цикла текущей команды,пропускаетск один машинный цикл. Эту функцию регистр Я(0) выполняет всегда схемно. В конце каждой пересылки содержимое регистра )т'(0) увеличивается так, что процессор готов к следующему запросу на прямой доступ к памяти. Канал прямого доступа к памяти обеспечивает простой ввод в па~мять данных нли программ. В. Регистры данных Регистры 1с могут использоваться также для хранения данных В наборе команд микропроцессора предусмотрены четыре. коман- 310 Глава 7 Таблица 7.б Назначение регистров микропроцессора СОЗМАС Чясао разрядов Регистр Назначение Регистр данных (аккумулятор) Флажок данных (разряд переноса в АЛУ) Регистры обшего назначения 1-из-16.
Назначает счетчик команд й(Р) Назначает указатель данных тт(Х) Хранит младшие разряды кода команды Хранит старшие разряды кода команды Регистр временного хранения; содержит старое содер- жимое регистров Х и Р после прерывания Разрешение прерывания О ОР Я Р Х АГ г' т 8 1 16 4 4 4 8 РЕ НАБОР КОМАНД Набор команд микропроцессора СОЗМАС (приложение Ж) включает 59 команд. Шесть команд предназначены для ~выполнения операций с регистрами: увеличения или уменьшения содер- ды, позволяющие считьввать или загружать данные как в ста~рший, так и в младший байты регистра 1с(Аг), который назначается регистром А(. Посредством такого механизма (вместе с непосредственной загрузкой) осуществляется установка указателей команд и данных.
Это также позволяет использовать регистры общего Назначения )а для хрннения общих данных. Г. Обработка прсрывания При обработке прерывания регистр 1с(1) всегда используется как счетчик команд. После за|проса ~на прерывание (когда активирован сигнал 1Е разрешения прерывания) происходят окончание текущего исполнительного машинного цикла команды, загрузка содержимого Р- и Х-регистров в ~регистр ~временного хранения Т н установка в этих регистрах новых значений. Этими новыми значениями являются шестнадцатеричные 1 и 2 соответственно для регистров Р и Х.
Затем сигнал разрешения прерывания а~втоматически дезактнвируется для предотвращения других прерываний. Содержимое регистра Т сохраняется в памяти командой 78 по адресу, указываемому регистром )с(Х), где Х=2. В конце прерьгвання одна команда подпрограммы обработки,прерываиия восстанавливает старое содержимое регистров Р и Х. Если необходимы последующие прерывания,,программист должен произвести установку триггера разрешения прерывания. Назначение набора регистров микропроцессора указано в табл. 7.6. Конструктивно процессор выполняется в двух корпусах с двухрядным расположением выводов (рис. 7.43).
312 Глава 7 жимого регистров !г, а также обмена между )г- и Р-регистрами. Две команды с обращением к памяти обеспечивают обмен данными между регистром Р и памятью. Пятнадцать команд АЛУ 'выполняют операции сложения, вычитания, сдвига, загрузки и логические операции (И, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ). Четырнадцать команд переходов позволяют осуществлять пропуск команды, а также условный и безусловный переходы. Шесть команд управления включают команды ожидания (останова), установки Р, установки Х, ~возврата, запрещения прерывания и сохранения содержимого регистра Т.
Набор команд завершают 16 команд вводалвывода да~нных. ПРОТОТППНЫП КОМПЛЕКТ Структурная схема типичной микро-ЭВМ,на базе микропроцессора СОЗМАС показана на рис. 7.44. Необходимые дополнительные технические средства включают разделитель шин, схемы управления вводом-выводом, генератор тактовых импульсов и фиксатор адреса памяти. Максимальный объем памяти, состоящей из ПЗУ и/или ОЗУ, составляет 65 536 байт.
Прототипным набором на базе микропроцессора СОЯМАС является так называемый микрокомплект СОЯМАС вЂ” комплект технических средств фирмы КСА. Он состоит из ЦП, схемы генератора тактовых импульсов и управления, разделителя шин, фиксатора адреса памяти, ППЗУ и ОЗУ на 5!2 байт, дешифратора ввода-вывода, оконечного устройства и печатных плат ввода-вывода байтов данных. Эти платы вместе с источником питания находятся в каркасе (сторона 48 см), на лицевую панель которого выведены основные органы управления. ППЗУ содержит стандартную программу, которая выполняет следующие функции: загрузку программы, вывод содержимого памяти на печать, модификацию адресов памяти, вывод данных на перфоленту, сохранение регистров и вход в программу по указанному адресу.
К основной системе может бьггь подключена дополнительная,па~мять. Программное обеспечение микрокомплекта включает ассемблер, редактирующую программу, моделирующую программу и программу отладки. Имеются два вида программного обеспечения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
