Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 3. Сложные ИС для устройств передачи данных (1987) (1092083), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Набор команд микросхемы 2901 приведен на рис. 1.33. Символические обозначения не могут достаточно полно определить все особенности функционирования процессорного блока. Наиболее существенная информация по работе такого процессора содержится в программе. Выше было показано, что нормальный режим работы процессорного блока возможем только в сочетании с УУП («интеллектуальным» счетчиком).
которое последовательно вызывает команды и ЗУ для обра- Ф1 анена АС я 1 о Унамнааь стаса Маенпаана Опастааа Без из- менений Без из- менений 000 +! 0 ТБК Проверить н про- пустить Без из- менений Беэ из- менений 001 Инкрементнровать 010 +1 В1.Т РОР (чтение) Из стека РОР (чтение) Из сте ка РОР РОР-стек (нозвра- щение стека) 011 Беэ из- менений Беэ из- менений 110 Переход, если проверяемый вход=1 тВКТ Без из- менений ! 1 1 Без из- менений Х несущественно "Рнс. 1.34. Набор функций устройства управления последовательностью (УУП) микрокомапд типа. 8Х02.
Переход в пвкл, если используемая переменная=1 Сбросить адресный регистр вв нуль +1 Адр ес пере- хода Все баты =0 Логические глементы и ик применение о слоеснмл скемол 68 ботки информации. Процессорный блок УУП и ЗУ обраэуютоснову микроЭВМ. Такие же микроЭВМ изготавливаются и на отдельном кристалле, и в таком виде они называются «однокристальными микроЭВМ». С помощью семантических обозначений на входах и выходах этих ЭВМ мы можем описать функции и сигналы гораздо более эффективно, чем при использовании для этой же цели системы обозначения зависимостей.
Зависимости некоторых входов и выходов друг от друга часто бывают неочевидны, так как здесь имеются в виду зависимости на программном уровне, т. е. выраженные в тексте соответствующих программ. Для иллюстрации можно назвать сигналы )О'яг и )Ой, т. е. выходные сигналы, которые управляют операциямн записи и чтения информацнн соответственно, осуществляя связь ЭВМ с внешними схемами.
Эти сигналы представляют гобой некие комбинации разрядов в регистре программы, которые активизируются только тогда, когда центральное управляющее устройство (ЦП), контролирующее последовательность выполнения операций, переходит в определенное состояние. Отдельная временная диаграмма требуется здесь только для того, чтобы указать момент появления данного сигнала.
Индикация зависимости входа и выхода от тактовых сигналов, как это делается, например, в триггерах, здесь также малоэффективна. Система обозначения зависимостей позволяет описывать достаточно простые функции, а прн описании сложных приводит к конструкциям, которые недоступны семантически для среднего специалиста. Те схемотехники, которые знают описываемую функцию более основательно, будут использовать все элементы системы условных обозначений для исчерпь|вающего описания указанной функции.
Однако как показывает практика, это приводит к настолько сложным описаниям функций, что их дешифровка превращается в неразрешимую проблему для всех, кроме самих авторов этих описаний. Систему условных обозначений можно рассматривать как относительно удобный язык для выражения простых соотношений между входами н выходами логических схем. Если эти соотношения становятся слишком сложными, то этот простой язык оказывается неадекватным поставленной задаче. В результате авторы вынуждены придумывать сложные комбинированные выражения н обозначения„ которые оказываются непонятными читателю.
В предыдущих разделах мы встречались с рядом понятий, которые, возможно, непонятны читателю. Мы имеем в виду такие выражения, как программный цикл, подпрограмма, проталкивание в стек (рпзп-оп), выталкивание из стека (рор-оИ). Глава Г Эти понятия также можно проиллюстрировать с помощью аналогов нз жизненной практики. Возьмем в качестве примера каменщика, который выкладывает стену. Основная программа работы каменщика включает в себя такие специальные операции, как подготовка кирпича н цементного раствора, натягивание мерного шпагата, вдоль которого затем укладываются кирпичи, и т.
д. Программный цикл состоит нз следующих шагов: берется кирпич нз штабеля (стека), на него мастерком накладывается слой цементного раствора, после чего кирпич кладется в стену и прижимается. Эти действия повторяются до тех пор, пока не опустеет поддон с раствором, о чем нам сообщит тестовая переменная, например такая, как «раствор кончился». В результате прерывается программный цикл «кладка кирпичей», после чего каменщик пододвинет к себе новый поддон с раствором н продолжит пре ванный цикл «кладка кирпичей». 6 осле прерывания цикла каменщик должен будет зафиксировать в своем штабельном «ЗУ» (стеке) следующие факты (данные): а) где был уложен последний кирпич; б) где был оставлен мастерок? Перед тем как продолжить кладку, он обдумает свои действия, снова возьмет мастерок, затем возьмет новый кирпич и т.
д., после чего подойдет к тому месту, где был уложен последний до перерыва кирпич, Запоминание последних данных перед перерывом относится к разряду занесения операций в стек, а то, что происходит после замены поддона с раствором, — к восстановлению соответствующей информации путем выборки нз стека. Необходимо отметить, что последний элемент данных, который был помещен в ЗУ, а именно «мастерок оставлен на и-м месте (адресе)»; после перерыва вызывается первым.
Таким образом, стековое ЗУ„которым пользуется каменщик, относится к разряду «последний в очереди обслуживается первым» (1.гг'О) . Кладку стены как часть полной программы строительства дома можно считать эквивалентом подпрограммы. В программе «кладка стены> имеется несколько программных циклов, один нз которых мы рассмотрелн выше. Как мы видели, при совершении переходов перед прерыванием главной программы требуется запомнить ряд данных, например, данные нз рабочих регистров поместить в центральное ЗУ.
Это же действие совершает каменщик перед перерывом, когда оставляет на определенном месте свой мастерок. Подпрограмма обычно выполняет специальную операцию, которая является вполне законченной, как, например, вычисление корня, степени числа е илн тригонометрической функции. В нашем примере постройки дома эквивалентами подпрограммы Лаги«евине влеменгм и их иримеиение в слсанных схемах 67 являются возведение стен, крыши, установна оконных рам. При выполнении главной программы «постройка дома» существенно необходимые данные также сохраняются после прерывания, такие, как «куда идти после того, как возведение стен будет закончено». Промежуточные результаты из подпрограммы в основном будут несушественными для главной программы.
В данном случае главная программа ждет, когда закончится действие «кладка стен», после чего она начнет следующую фазу (этап). Отсюда видно, что постройка дома является запрограммированной деятельностью даже в том случае, когда планирование этой деятельности специально пепредусматривалось. В общем случае последовательность выполнения отдельных строительных операций изменить просто невозможно: например, крышу можно возводить только после того, как возведены стены.
1.17. Программируемые логические схемы В предыдущих разделах мы многократно говорили о том, что характер функции, которую реализует сложное логическое устройство, определяется схемой соединения (монтажом) составляющих ее элементов. Характеристики этих элементов определяют допустимые величины межэлементпь|х расстояний (длину линий связи) и те логические уровни напряжения, ниже которых амплитуда сигнала опускаться не может. Тот факт, что монтаж определяет характер выполняемой функции, привел к разработке так называемых логических матриц, состоящих из большого числа схем И, ИЛИ н НЕ, входы которых связаны между собой в матричном порядке.
В узловых точках этих схем размешаются соединения, пережигая которые, можно реализовать определенный рисунок соединений (монтажа). Пережиганне этих соединений производится с помощью программатора, который прилагается к соответствующей логической матрице. В действительности логическая матрица имеет форму миниатюрной монтажной плать1 со схемами И, ИЛИ и НЕ, все входы и выходы которых соединены между собой проводниками. Такая плата подготавливается к реализации определенной логической функции посредством удаления «ненужных» соединений.
Эта операция удаления программируется определенным образом для данной схемы, С помощью программируемых логических матриц можно также реализовать сложные стандартные функции, которые обсуждались в данной главе, хотя эта реализация может оказаться и невыгодной с зкономической точки зрения. При программировании ПЛМ используется такой же подход, как и при разработке логического устройства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
