Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов (1988) (1092085), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Поле Р, ... Р, образует Р-группу, определяющую предусматриваемую МК операцию. Поле Р, ... Р, задает регистр, который служит источником либо приемником, либо одновременно источником и приемником операнда. Значение К = 0 во всех разрядах, за исключением операций, соответствующих значениям Р-группы, равным ! и 5, запрещает поступление операнда в АЛУ через мультиплексор В. В операциях, соответствующих значениям Р-группы ! и 5, через мультиплексор В на входы АЛУ передаегся значение К как некоторая константа. В табл. 5.2 приведена кодировка Р- и К-групп.
Комбинации кода Р, ...Р, разбиты на три группы, названные первой, второй и третьен К-группами. В первой К-группе адресуются все !! регистров блока регистров и аккумулятор АС; во второй и третьей В-группах адресуются лишь два регистра: Т и АС. В табл. 5.3 приведен список выполняемых в ЦПЭ операций. Здесь обозначение АТ означает аккумулятор АС или регистр Т, в зависимости от кодовой комбинации в поле Р, ... Р, микрокоманды; й„ один из !2 регистров, определяемый значением поля Р, ... Р,; АТ„ АТ, — соответственно нулевой и первый разряды регистров АС либо Т. Г!оясним смысл некоторых из приведенных в табл.
5.3 записей. Р-группа = О, К-группа = 1: при произвольном значении К производится суммирование содержимого регистра й„, поразрядной конъюнкции содержимого регистра АС и шины К, значения на входной цепи переноса С,; результат заносится в регистры й„и АС; при К = ОО суммируется содержимое регистра й„и значение на входной цепи переноса С,; результат заносится в регистры К, и АС; при К = ! ! суммируются содержимое регистров АС и й„и значение на входе переноса С,; результат заносится в регистры К„и АС; Р-группа = О, К-группа = 3, К = 00; выполняется операция сдвига вправо содержимого регистров АС или Т.
При выполнении этой операции содержимое младшего разряда регистра выдвигается на выход СП„, в старший разряд регистра передается значение, поступающее на вывод СП,. Операция сдвига влево может быть выполнена удвоением содержи.
мого АС. Для этого используется микрокоманда АЕК либо АРК при задании в поле Р, ... Е, адреса АС в первой К-группе, т. е. Р, ... Рз-- = ! !О!. При выполнении этой операции содержимое старшего разряда выдвигается в цепь С„а в младший разряд АС заносится значение, поступающее на вход С,. Для установки в нуль всех разрядов регистра могут быть использованы МК С).й и С1.А. Та же операция установки в нуль может быть выполнена с использованием МК СЯК и СЬА при подаче в цепь С, значения !. Если в цепи С, действует значение лог.
О, то при выполнении МК С5К и СЯА происходит запись значения ! во все разряды адресуемого регистра. Инвертирование содержимого регистра осуществляется с помощью М К СМй и СМА. Прием даннгях с входных шин М или В в регистры АС и Т может быть произведен с помощью МК 1 МЕ, 1 ТМ и ЕР1 (при использовании МК Е01 в цепи С, должно быть установлено значение !). Для выполнения логической операции конъюнкции (операции И) используются МК Ай!К, Ай)М, Ай)1. По МК Ай)й выполняется поразрядная конъюнкция содержимого адресуемого полем Е, ... Р, регистра й„и аккумулятора АС; результат помещается в регистр К„; дизъюнкция (операция ИЛИ) всех разрядов этого результата и значения на входе С, передается в цепь С (цоследнее при С, =-0 может быть использовано для индикации нулевого значения результата).
Мнкрокоманды Ай)М и Ай)1 отличаются лишь источниками и приемниками операндов. Для выполнения операции поразрядной дизъюнкции используются МК ОКК, ОКМ, Ой1; для выполнения поразрядной операции равнозначности (символ операции е) МК Хй)й, Хй)М, Х111.
В группе МК ТЕК, 1.ТМ, ТЕА предусмотрена выдача в цепь Сз дизъюнкции соответственно К„, М, АТ и значения на входе С,. Эта операция используется для проверки содержимого регистра или шины М на нуль (при этом иа входе Сг устанавливается значение 0).
иЮрнс азгнС1 са 5яа 5нс аа ссаэ %а ата м а27нС ~ Ю5нС сл, с Рис. бл. Временные соотношения при работе ЦПЭ Некоторые временные соотношения при работе ЦПЭ. На рис. 5.4 приведена временная диаграмма входных сигналов ЦПЭ и указаны требования к их длительности н временнбму положению. Диаграмма представляет минимально допустимые временные соотношения. Время задержки распространения сигнала от входов га ... га до выходов Х, т', СП,, Ср составляет примерно 40 нс н от входа С, до выхода С, — 14 нс, время включения и отключения выходных буферов 12 нс.
СХЕМА УСКОРЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ ПЕРЕНОСОВ К589ИК03 Принцип сквозной передачи переносов в СУП. На рис. 5.5 приведена схема объединения ЦПЭ для образования 2(Ч-разрядного операционного устройства. В такой схеме объединения предусмотрена последовательная передача переносов, и так как задержка распространения переноса в каждом ЦПЭ составляет 14 нс, то общая задержка 14 51 нс.
Ускорение передачи переносов может быть обеспечено применением микросхемы ускоренной передачи переносов (СУП) Для осуществления сквозной передачи переносов в ЦПЭ предусмотрены выводы Х и т'. На этих выводах формируются следующие сигналы: 'а' определяет возникновение в микросхеме ЦПЭ переноса без учета поступления переноса на вход С,; Х определяет условие, при котором перенос на выходе С„микросхемы ЦПЭ возникает только при наличии переноса на входе С, этой микросхемы.
Формирование значений Х и У во всех объединенных ЦПЭ происхо. дит параллельно во времени, таким образом, затрачиваемое на это вре. мя мало. Блок СУП должен, анализируя значение переноса С, на входе операционного устройства (т. е. на входе С, ЦПЭ, находящегося в младшей позиции) и состояние Х и т' на выходах всех секций операционного устройства (всех микросхем ЦПЭ), сформировать значение переноса одновременно на входах всех секций (рис. 5.6).
207 Рис. 5.5 Гвена обьелиненин ЦПЭ с последовательной лерелачей нереиосов Рис. 5.6. 16-разряаное операционное устройство со сквозной верелачей переносов 206 Пусть Х;, У, — подаваемые в СУП сигналы с выводов соответственно Х и т' ~'-й секции операционного устройства и С; — формируемый в СУП перенос, подаваемый на вход С, ЦПЭ ~'-й секции. Определим лотические выражения для формирования в СУП переносов С,. При этоМ будем учитывать, что для подачи на вход С, ЦПЭ требуется инверсное значение переноса. Перенос Сэ определится следующим логическим выражением: Сэ = У, ~/ Х, С, = У! (Х, ~/ С,) = У, Х, ~/ У, С,.
Выражение для инверсии переноса, подаваемого на вход С, третьей секции: Са= У, ХУУ, У,.Х,~/У, У,С,. Подобные выражения можно построить для всех секций операционного устройства. В СУП К589ИКОЗ указанные логические выражения реализованы для восьми секций. Перенос С„на выходе 2!э'-разрядного операционного устройства можно получить как перенос, возникающий на выходе С, восьмой секции либо непосредственно из СУП, где этот перенос формируется как перенос С,. Этот выход имеет три состояния, в отключенное состояние он переводится уровнем лог. 0 на выводе РП (разрешение переноса) СУП.
Время сквозного переноса в СУП составляет !3 нс, задержка выдачии переноса ф— 20 ис. Варианты использования СУП. На рис. 5.б представлено включение СУП в схеме !б-разрядного операционного устройства. Перенос С, здесь получается как перенос из старшей секции, поэтому на входе РП СУП установлен уровень лог.О. Следует обратить внимание на то, что для передачи переносов при сдвиге вправо используется последовательная цепь путем подключения выхода СП, секции с входом СП, соседней младшей секции.
Аналогичная схема операционного устройства на 32 разряда приведена на рис. 5.7. Здесь использованы два блока СУП, каждый из которых обслуживает группу из восьми секций ЦПЭ. В блоке СУП младшей группы секций вход РП находится под уровнем лог. 1, и перенос С„с выхода этого блока подается на вход следующего блока. В блоке, обслуживающем старшую группу секций, можно было бы использовать такое же включение, что и на рис. 5.6.
На рис. 5.7 показан другой вариант включения, в котором выход С, операционного устройства снимается с выхода С, блока СУП. Так как этот вывод обычно объединяется в общую цепь с выводом СП,, то возникает необходимость отключения этого вывода С, (перевода в состояние высокоговыходного сопротивления) при выполнении операции сдвига вправо. Это достигается тем, что уровень напряжения на входе РП второго блока СУП определяется логическим выражением РП = Р,.Р, Р, Р,.Р, Р, (сдвигу вправо в МК соответствует поле Р,, .... Р, с комбинацией 000 и поле Рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
