Дж.Хиллбурн, П.Джулич Микро-ЭВМ и микропроцессоры (1979) (1092080), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Первые 4 из этих байтов (Π— 3) отводятся для обеспечения сброса при включении питания. Остальные ячейки могут использоваться для выдачи второго байта следующих 2-байтовых команд: 1.Х, 1Л, ЬХ, ЬХЬ, 1ЛЬ, ЬЛ., 1.А1., РБНХ, РБНг', РБНЕ, РБНА, РОРХ, РОРУ, РОРО, РОРА, БВ, КВ (приложение 3). Каждая из этих команд, за исключением команд БВ и тсВ, имеет заранее определенный второй байт.
Второй байт, команд БВ и КВ имеет разряд-указатель для определения одного нз 8 разрядов слова памяти. Поэтому для этих двух команд возможны 16 различных комбинаций второго байта. Эти 16 байт вместе с 15 вторыми бай- 320 г по7 Уомандп г', борт 1 дамппдний лул пг доманда г', дадт 1 лг дгддеддг дез иеполозоданнп пула Г неполозоданаем ломондноео пула Рис. 7.48, Формат 2-байтовой номанды. (С разрешения Коснегеп 1п1егпаНопа! Согр.) тами, необходимыми для манипуляции остальными 2-байтовыми кома|идами, определяют объем командного пула, так как для их размещения требуется 31 ячейка, помимо четырех, необходимых для осуществления сброса при включении питания.
Использование командного пула позволяет код 2-байтовой команды разместить в 1 байте (рис. 7.48). В наборе команд микропроцессора имеется шесть 3-байтовых команд: (.А1, 1.Х1, 1У!, 1.21, А18К и АИ1, которые также могут использовать, командный пул. Эти команды являются командами с непосредственными данными, первые два байта которых определяют непосредственно команду, а третий байт — используемые данные. Если второй байт команды берется из командного пула, тогда 3-байтовая команда может быть сведена к 2-байтовой с литералом во втором байте (непосредственные данные). Перечисленные выше шесть 3-байтовых команд можно также представить в 2-байтовом формате, если операнд в виде литерала выбирать из литерального пула.
Литеральный пггл занимает 64 слова страницы 0 памяти ПЗУ вЂ” ячейки 64 — 127 (рис. 7.49). Трех. байтовые команды могут быть сведены к 1-байтовому формату, если использовать оба пула. На рис. 7.50 показано применение литерального пула. Обращения к подпрограммам осуществляются посредством вы. полнения команды перехода с возвратом (В1), в которой исполь.
зуется пул входов в подпрограммы, содержащий адреса входов в подпрограммы. Пул входов в подпрограммы занимает первые 64 байт первой страницы памяти команд (рис. 7.49). Первые 32 байта содержат младшие 7 разрядов адресов подпрограмм, а вторые 32 определяют соответствующие 7 старших разрядов адресов. . Использование пула позволяет производить обращение к подпрограмме, находящейся в любом месте памяти, посредством 1-бай. товой команды.
Первые три адреса подпрограммы зарезервиро.ваны для обработки прерывания. Формат команды В1. показа~и на рис. 7.51. 322 Глава у Коионда с, дант Г ротонда с, уайт с / дгддвдгГ Лотернльннн нил Коианди с, уайт д Суье д д д у Ф Г дгдоьдд/ Лаванда с', уайт 3 дев аелвлььедпння нутд Г иеяоеььоданоеи литерпоьноео пула Лстеритстсп нул Коипнда с, дпйт Г лс Коиандньсй лул В-Лр Гс,уе = Код нанЫн Уелолььоданае ноианднтв и литернеьноео ьпеед Рис Еао. Использование литерального пула. (С разрешения Пос1свсеП 1пгьгпаиспп! Согр.) При использовании ассемблера РРЗ-8 обеспечивается автоматическое обращение к пулам. Программист может заносить данные в пулы или использовать их стандартные данные.
ПРЕРЫВАНИЯ Микропроцессор РРЗ-8 имеет прерывание по трехуровневому приоритету. Первый уровень приоритета обычно присваивается прерываниям, обусловленным неисправностями электропитания. Второй уровенр приоритета предназначен для прерываний, кото. рые используются как датчик, времени. Третий уровень приорите. та присвоен обычному прерыванию, в котором поиск прерываю. щего устройства осуществляется по схеме «дейзи-цепочки» (36].
На рис. 7.46 показано соединение прерывающих устройств. Вывод «Подтверждение прерывания» соединен с выводом «Подтверждение 1» устройства с наивысшим приоритетом. Линия «Запрос на прерывание» от каждого устройства соединена через схему ИЛИ с общей линией «Запрос на прерывание» ЦП. Центральный Микропроцсссоры и микро-ЭВМ 323 х аьш азж згсг см ммм г Рис.
7.51. Формат команды ПЕРЕХОД С ВОЗВРАТОМ (ВЕ) с использованием пула входов в подпрограммы. 1С разрешения йос)гме1! 1п1егпа11опа1 Согр.) процессор подтверждает поступление запроса на прерывание, используя общую линию «Подтверждение прерывания». В том случае, когда прерывающее устройство получает подтверждение, оно выдает в ЦП свой код по шине. команд и данных н не передает на следующее устройство сигнала подтверждения.
Затем управление передается ЦП для работы с прерывающим устройством. НАБОР КОМАНД Микропроцессор имеет большой набор эффективных 1-, 2- и З-байтовых, команд. Как и у микропроцессора РР8-4, многие команды являются многофункциональными. Полный перечень команд микропроцессора РРЯ-8 дан в приложении 3.. Предусмотрена возможность пересылки данных между ЦП и памятью, а также между регистрами ЦП. Из центрального процессора данные могут быть помещены в стек и изъяты из него в случае необходимости.
Кроме двух команд десятичной, коррекции, которые эффективно используются в двоично-десятичной арифметике, машина выполняет обычные арифметические и логические операции. Команды ЗВ и КВ предназначены для изменения значений отдельных разрядов слов в памяти ОЗУ без вызова слова из памяти. Имеется также большой набор команд ~перехода и пропуска команды. Набор команд можно использовать особенно эффективно для обработки последовательностей слов данных.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА Для построения функционирующей системы на базе микропроцессора РРЯ-8 требуется минимальное количество дополнительных технических средств. Основные функциональные блоки (ЦП, ОЗУ, 324 Глава 7 ПЗУ, ввода-вывода) являются совместимыми, т. е. их можно не. посредственно соединить. Для системы требуется один источник питания 17 В и генератор тактовых импульсов на одном,кристалле, аналогичный генератору, который используется в цветном телевидении. Предусмотрен ряд интегральных схем ввода-вывода для сопряжения различных устройств с микропроцессором РРБ-8. Кроме схемы ввода-вывода общего назначения, имеется программируемый контроллер параллельных данных РЬС, который обеспечивает выполнение разнообразных программируемых функций, в том числе прерывание и обработку с прямым доступом к памяти.
Контроллер ПДП включает все технические средства, необходимые для осуществления передач с прямым доступом. Устройство сопряжения с системой связи включает схемы, осуществляющие преобразование последовательных данных в параллельные и наоборот, а также .модем и может использоваться при работе с телефонными линиями. ЗАМЕЧАНИЯ Микропроцессор РРБ-8 во многом похож на модель РР3-4 и отличается от нее более длинным словом, наличием возможности прерывания, а также новыми командами, способствующими высокоскоростной обработке данных.
Фирма Косичке!1 поставляет разнообразные дополнительные устройства, которые могут непосредственно подключаться к шинам системы. Микропроцессоры фирмы Косйче!1 обладают возможностью использовать стандартные интерфейсы на интегральных схемах, ~которые предназначены главным образом для модели РР8-4/8.
Многие из этих интерфейсов программируемы и способны выполнять некоторые функции, связанные с внешними устройствами при минимальном использовании ЦП. Система РРБ-8 является достаточно мощной системой, мало похожей иа другие микропроцессорные системы. Несмотря на большое количество поставляемого фирмой дополнительного оборудования, имеется возможность сведения его к минимуму и понижения требований к электропитанию. Однако универсальность системы и сложность набора команд усложняют программирование.
7.11. МИКРОПРОЦЕССОР РАСЕ ФИРМЫ ХАТ1Ог1А1. Микропроцессор РАСЕ (Ргосезз1пд апб Соп1го! Е!еп1еп1) 137, 381 является 16-разрядным монолитным процессором, изготовляемым по р-канальной МОП-технологин. В сущности РАСŠ— это монокристальный вариант микропроцессора 1МР-16. Их сходство Ев(чдд))П ьПшпанив Ев(+ ВВ) Бйз Ез(-!2В) $Й' Регист 7 номанд фивмврод.
аорто мннрвпрпг. Рег. гм. хране я 1 с рем. пюнгння Г Регистп адреса ми»вопрос. Счеючял нвманд /7амяпю дп7 мш/вопрос. вгичесние схеме/ упродлеиип Сюгн (смнеппыО оюд) Л/7У и сдди- гвдии регистр тйнтвдие импульс/я у/вюг резупипаюю 0егнстр фланг»од тстоянвя ю упрпвпення ддеспиюное препирания пс орьдню д Г Е!4 Е(7 Г/2 ЕП Е5 Е/ч (ЕВ Е2 (Е! "1" /уиюа тюри»да гоп'6ча~аы Е!4 Е/д Г!2 Е!! ф е .ь ф фп Рнс. 7.52. Структурная схема микропроцессора ЗеппсопВпс(ог Согрч Стен зипплнен Заф/вс нп поепидание 0-му уровню(УЕВ/ ,7»ал пиво»с.
Разрюв д Разряд / Запрос нп преридпние У-му урпднюд/ПЕП) во!ряд ' Прш/леда»не нслодид перехода Сдвзь Разрешение щевид. Перенос унан птлии. Переполнение флажвн упради /д з Епаэсо» урадп. т П флппхпн упраде: 15 и Страд адреса даннил Сшр4д йвдньи датах дюрор дьаодпи даниил 7 Рпсширенпе Пыдвр во»одной пплююпи В Сорос ВП о уста»од ПП У и 1 2 Э У ~~~И 11 $ 12 н (д !4 !5 Сими упри дленоя п,щьжннсм $14 5 16 17 Стен ф ю > РАСЕ. (С разрешения Ма(4опа! 4)БА.! 326 Глава 7 нетрудно увидеть, если сравнить структурную схему РАСЕ (рис. 7.52) со схемами ВАШ и СКОМ, помещенными в равд.
7.4. Микропроцессор РАСЕ состоит из четырех ЙА1.1) и одного СКОМ, а также мультиплексора условий переходов, регистра флажков управления и генератора многофазных тактовых импульсов на моно- кристалле. Для модуля, изготовляемого по р-МОП-технологии, требуются уровни напряжений +5 и — 12 В. Хотя быстродействие такого процессора меньше быстродействия микропроцессора, выполненного по п-МОП-технологии, в ряде применений 16-разрядный формат слова позволяет системе РАСЕ конкурировать в отношении скорости работы с 8-разрядными системами (на основе п-МОП-технологии). АРХИТЕКТУРА В микропроцессоре РАСЕ сохранена архитектура машин серии 1МР, для которой характерно использование унифицированных шин. Микропрограмма, определяющая микрокоманды, фиксирована, т.
е. в данном случае, пользователь лишен возможности определять микропрограмму для микропроцессора РАСЕ. Микропроцессор включает АЛУ, регистры данных, схемы управления, регистр флажков состояния и управления, схемы прерывания по многоуровневому приоритету, а также мультиплексор условий перехода. Регистры данных включают четыре аккумулятора АΠ— АЗ, из которых АО и А1 являются соответственно основным и вспомогательным рабочими регистрами, а А2 и АЗ вЂ” указателями страниц илн вспомогательными регистрами данных.