Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов (1988) (1092085), страница 45
Текст из файла (страница 45)
После обнуления содержимого регистра Йе занесем в его младший разряд единицу. После каждого сдвига содержимого регистра эта единица будет продвигаться по регистру влево. При сдвиге, в процессе которого происходит запись в регистр последнего разряда частного, из регистра Ке будет выдвинута единица, что н будет служить признаком окончания выполнения операции. Рассмотренной последовательности действий в процессе выполнения операции деления соответствует показанная на рнс.
5.33 схема алгоритма, представленная в микрокомандах. Таблица 5.82 Адрес МК е ПЗУ Поля МК БМУ и мкоу Понсненнн Адрес колонке Адрес строке УАе..УА, УФе..УФе 0000 0001 0010 0011 0100 0101 О!1О 0111 1000 !001 1010 !011 МК1 МК2 МК7 МКВ МКЗ МК4 МКО МКО МКО МК10 МК!4 Продолже. яке МК!1 МК12 МК! 3 000!О 00010 00010 0001 0 00010 00010 00010 00010 0001 0 0001 0 00010 00010 00 11 11 11 00 11 00 11 11 11 11 10 11 11 00 11 00 10 00 11 00 11 000 ООГО 001 1111 000 0010 000 0011 010 0011 100 0100 011 0100 110 ОООО 000 0001 000 0001 110 0000 011 0001 011 0100 011 1000 011 1000 011 0101 011 0110 011 0111 !010 010 011 1001 011 1100 011 0111 0 1 0 00 11 01 11 00 11 000 0! 00 000 0100 1!О 0000 ОЫ 1!О! 011 1110 100 0010 1100 1101 1110 00010 00010 00010 Гг, 07 С ', <г~! ! <г, 2! Гг, 5> <г 4! 1 1 <2,5) <2, б) Гг,р! <2,В) ) ~ <2,9! ~ <ге <и) <2,<н Гг,<27ф*< ф-б Ггн7 3 3 ~ <2,747- ми к<таками кйл мк! мкг мкт мкб мкз МКФ мк5 мкб мкг мк<б мк<4 Прб<<блмекие мкн мктг МК<5 Таблица б.ЗЯ Впд пе- рехода Метка.
перехода Упраааеиае прпаиакаии Операция цпэ Операид Метка Коииептарии й2 АС йз й4 й4 Мб: М1: М2: МЗ: М1, М2 МЗ МЗ й2 йз и! и! й4 й4 М4, Мб Мб М4: Мб: В табл. 5.31, 5.32 и 5.33 приведены соответственно размещение микропрограммы в управляющей памяти, микропрограмма в кодовых комбинациях и микропрограмма на языке Ассемблера. ПОДПРОГРАММЫ При построении микропрограммы в ней могут обнаружиться однотипные участки, предусматривающие выполнение операции одного и того же типа. Например, в нескольких точках микропрограммы может встретиться необходимость выполнения операции умножения. Такие повторяющиеся операции могут быть оформлены в виде отдельных микропрограмм — подпрограмм.
При этом в соответствующих точках основной программы предусматривается обращение к таким подпрограммам с возвратом после окончания выполнения подпрограммы в ту же точку основной микропрограммы, в которой произошел выход из нее при обращении к подпрограмме. Процесс обращения к подпрограмме иллюстрируег рис. 5.34. Пусть в основной микропрограмме после выполнения микрокоманды МК считанной по адресу А, должна выполняться подпрограмма, состоя!цая из последовательности микрокоманд МК! ... МК», размещенных в ячейках управляющей памяти с адресами В,...В„.
Переход к подпрограмме реализуется просто. Для этого достаточно в микрокоманде МК предусмотреть переход от ячейки с адресом А к ячейке с адресом В,. Сложнее обеспечивается возврат в основную микропрограмму, т. е. после выполнения микрокоманды МК„", взятой из ячейки с адресом Вю произвести выбор очередной мнкрокоманды из ячейки А е,. Для этого необходимо прн каждом выходе из основной Зсй Зсй Зсй Зсй Зсй ЗСР зсй Зсй Зсй Зсй Зсй Зсй 1Н. Зсй РРО НС2 РР! НСХ РР! НСХ РР! ЬТС РР! НСЕ РРО НСУ РРО НСЕ РРО НСЕ РРО БТС РРО НСЕ РРО НСк 'РРС НСУ РРО НСЕ РРО НСЕ 1Ей С!А ЗОй С1.й 1Хй !к ОР 11.й П.й А1.й Аг.й Н.й А1.й !ЧОР ЫОР МК! МК2 мкз МК4 МКЗ МКб МК7 МКВ МК9 МК!О МК! ! МКГ2 МК!З МК!4 Продолдте.
ние Османов микрппрпг77ахгма "т.т дпчс Рнс. 5.34. Иллюстрации процесса обращении к подпрограмме микропрограммы запоминать адрес ячейки,к которой дочжен производиться возврат после завершения выполнения подпрограммы, Будем считать, что адрес А 4, микрокомаиды МК„ч,, к которой осуществляется переход при возврате в основную микропрограмму, связан с адресом А„„микрокоманды МК„, ог которой осуществляется переход к подпрограмме, соотношением А„, = А„4 ( (аналогично для другой точки: А„4, — Ач -~- !). Предусмотрим возможность приема в ОУ (например, через входы М ЦПЭ) выдаваемого из БМУ адреса А„(Ап), как показано на рис. 5.35, Микрокоманда обращения к подпрограмме должна обеспечить хранение в ОУ адреса очередной микрокоманды (для определения точки возврата в основную микропрограмму) и переход к первой микрокоманде под- Рнс.
5.35. Схема микропроцессора с передачей а ОУ адреса точки выхода из ос- новной микропрограммы 257 В Зак. 4аа программы. Таким образом, для показанного на рис. 5.35 случая микрокоманда обращения к подпрограмме может иметь следующее содержание; ОУ: М С,- АС; БМУ: 1. Фв пере(од к адресу В, В подпрограмме принятый в АС адрес возврата в основную микропрограмму уже первой микрокомандой может быть передан в регистр адреса РА: МК ~ ОУ: АС вЂ” РА1 БМУ:... Адрес возврата с выхода регистра РА поступает через адресную шину иа входы К,...К» БМУ. Последняя микрокоманда подпрограммы в поле ЗМ должна содержать 1: МК" ~ ОУ:...; БМУ: ЗМ=1;...
Это обеспечивает переход по адресу, поступающему на входы К,... ...Ке, т. е. к очередной микрокоманде основной микропрограммы. Подобным образом можно обеспечить обращение к одной и той же подпрограмме из нескольких точек основной микропрограммы. Если в процессе выполнения одной подпрограммы необходимо обеспечить возможность обращения к другой подпрограмме, то описанное построение подпрограммы следует использовать для 2-й подпрограммы. В (-й же подпрограмме принятый в АС адрес возврата в основную микропрограмму необходимо передавать не в регистр РА, а в один из регистров блока РОН. На рис.
5.36 в качестве регистра для хранения адреса возврата использован регистр Ва. Предпоследней микрокомандой подпрограммы МК» 1 ~одержимое этого регистра передается в регистр адреса РА, откуда он затем поступает на входы К,... К, БМУ. Последней микрокомандой МК» осуществляется переход к микрокоманде по этому адресу. В качестве примера построения микропрограммы с обращением к подпрограмме рассмотрим реализацию цифрового фильтра. Пример 5.7. Требуется построить микропрограмму, реализующую цифровой фильтр 2-го порядка, описываемый разностным уравнением следующего вида: у (пТ) = й, у (пТ вЂ” Т) + й, у (пТ вЂ” 2 Т) + й, х (и Т— — Т) + х (пТ). Для хранения входящих в правую часть выражения величин выделим следующие регистры: и (пТ) Р»; и (пТ вЂ” Т) йа', у(пТ вЂ” 2 Т)- Ка; х(пТ вЂ” Т)- В,.
ьаг", лглн Рнс, 5.36. Использование регнстра йь для хранення адреса воэарата Хранение коэффициентов й,, й„й, будем производить в оперативной памяти (ОЗУ). Выражение разностного уравнения используем как рекуррентное, строя на нем циклически повторяющийся вычислительный процесс.
Прн каждом повторении цикла будут производиться прием через вход В ОУ очередного значения входного сигнала к (пТ) н вычисление очередного значения выходного сигнала у(пТ). До начала следующего повторения цикла должны быть выполнены пересылки: йь -~ йь~ Вь + йь~ х (пТ) — г Йг, после чего принимается х (пТ + Т) н в Кь формируется д (пТ + Т). Рнс. 5.37.
Схема нодКак видно нз приведенного выше разностного н„я „„алгоритму Ву. программы умножеуравнения цифрового фильтра, осуществляемые та в цикле вычисления требуют трехкратного выполнения операции умножения. Следовательно, если не предусматрнвать подпрограммы, то в микропрограмме будет трижды повторяться участок, реализующий операцию умножения. Существенного сокращения длины микропрограммы (а значит, н требуемой емкости управляющей памяти) можно достигнуть, оформив выполнение операции умножения в виде подпрограммы, к которой в каждом повторении цикла трижды производится обращение из основной микропрограммы в точках, где возникает необходимость в выполненнн операции умножения.
В качестве подпрограммы может быть использована рассмотренная выше микропрограмма алгоритма Бута, расширенная микрокомандами подготовки операции (с засылкой участвующих в операции чисел в соответствующие регистры) н микрокомандами, необходимыми для осуществления возврата в основную микропрограмму. Схема подпрограммы показана на рис. 5.37. Здесь предусматривается следующее использование регистров ОУ: :мхе — формирование старших разрядов произведения, К, — множимое, 259 Вй — множимое, взятое с обратным знаком, Ва — счетчик в микропрограмме умножешщ.
Т вЂ” множитель, Ка — формирование у (пТ), Ва — хранение у (пТ вЂ” Т), Ка — хранение у (пТ вЂ” 2 Т), йт — хранение х (пТ вЂ” Т), тг, адрес возврата в основную микропрограмму, аай — адрес данных в оперативной памяти. Подготовка к операции умножения должна предусматривать передачу в регистры Т, К„йя, К а соответственно множителя, множимого (коэффициентов Йь й„яа), множимого, взятого с обратным знаком, и числа разрядов сомножителей п. Предусмотрим пересылку множителя в регистр Т в основной микропрограмме. В связи с отсутствием в ЦПЭ свободных регистров, хранение значений й„й,, й, и и предусматриваем в оперативной памяти. Кроме того, следует предусмотреть хранение в оперативной памяти числа — 6, необходимого для восстановления в регистре Кр начального адреса массива данных в оперативной памяти. В табл.
5,34 показано размещение указанных данных в памяти. Будем считать, что в начале каждого повторения цикла в регистре йй восстанавливается начальный адрес А. В процессе каждого выполнения операции умножения в подпрограмме необходимо предусмотреть следующую подготовку к операции: прн выполнении умножения й, х (пТ вЂ” Т) из оперативной памяти считываются и помещаются в соответствующие регистры числа и и йм затем при выполнении операции й, . у (пТ вЂ” 2 Т) производится считывание из оперативной памяти чисел и и йй и, наконец, при выполнении операции й, у (пТ вЂ” Т) — чисел п и й,. Принятые в ОУ коэффициенты уравнения после изменения их знака помещаются в регистр Ка.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
