Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов (1988) (1092085), страница 52
Текст из файла (страница 52)
При подаче ОЕ = 1 БМК устанавливается в выключенное состояние, при ОЕ 0 на выходы микросхемы поступают управляющие сигналы. В табл. 6.8 показан набор комбинаций выходных сигналов.Назначение отдельных выходных сигналов и использование их комбинаций будут рассмотрены ниже при рассмотрении общей структурной схемы управляющего устройства.
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА У!!РАВ2!ЯЮВ(ЕГО УСТРОГ!СТВА На рис. 6,11 показан один из возможных вариантов построения управляющего устройства. Рассмотрим его узлы и их взаимодействие в процессе формирования адреса микрокоманды, Узлом, непосредственно выдающим в управляющую память (УП) адрес очередной микрокоманды, является СУАМ, в качестве которой могут быть использованы микросхемы КР1804ВУ1 или КР1804ВУ2, рассмотренные выше. Считанная из УП микрокоманда иа положительном фронте тактового импульса фиксируется в регистре микро- команд (РМК). Микрокоманда, наряду с полями, предназначенными для управления операционным устройством, содержит поля для управления работой узлов управляющего устройства. Как отмечалось при рассмотрении СУАМ, источниками адреса в этой микросхеме используются счетчик микрокоманд (СМК), регистр адреса (РА), стек СТ, и входная шина адреса О. Первые три источника находятся в самой микросхеме.
Рассмотрим, откуда поступают адреса в шину О. Источники адреса на входной шине 0 СУАМ. Типовая схема управляющего устройства предусматривает возможность подачи адреса иа шину О СУАМ от трех различных источников. Одним из этих источии. ков является микрокоманда, принятая в РМК. В поле микрокоманды предусматривается поле адреса, содержимое которого может служить адресом, по которому из УП считывается очередная микрокоманда, При программировании задач со сложным алгоритмом бывает удобно описывать процессы в алгоритме, используя некоторую группу достаточно сложных операций.
Каждая из таких операций представляется 297 некоторой микропрограммой. В этом случае УП хранит не микропрограмму решаемой задачи, а набор микропрограмм указанных операций. При этом алгоритм задачи представляется последовательностью команд, каждая из которых указывает, какая из набора операций должна выполняться, иначе говоря, какая из хранящихся в УП микропрограмм должна исполняться. Набор команд, образующий программу решения задачи, хранится в оперативной памяти.
Вызванная из оперативной памяти очередная команда содержит информацию о том, какая нз микропрограмм должна исполняться. Эта информация заключена в одном нз полей команды, содержащем код операции. Код операции с помощью преобразователя начального адреса (ПНА) преобразуется в адрес 1-й микрокоманды, соответствующей данной операции микропрограммы. В этой микрокоманде содержится указание о том, как получить адрес следующей, 2-й мнкрокоманды Ряс. 6Л! наема упрааляющего усгройстаа гийлияи а.а сигналы Ое нсаееннааа адреса ме ре ПА рмк пнд и т. д, После окончания выполнения микропрограммы из оперативной памяти вызывается очередная команда, которая определяет адрес 1-й микро- команды следующей микропрограммы.
Таким образом, ПНА служит вторым источником адреса, подаваемого на шину 0 СУАМ. Он может быть выполнен на ПЗУ либо на про- граммируемон логическои матрице (ПЛМ). По запросам от внешних устройств может потребоваться прерывание выполнения текущей программы и переход к исполнению программы внешних устройств. В этих случаях от внешнего устройства должна поступить информация о микропрограмме, исполнение которой запрашивает внешнее устройство. Эта информация в виде некоторой кодовой комбинации, называемой вектором прерывания, подается иа вход преобразователя адреса (ПА), который иа своем выходе формирует адрес 1-й микрокоманды микропрграммы, исполнение которой запрашивается внешним устройством. Этот адрес подается на шину О, и ПА служит, таким образом, третьим источником адреса на этой шине.
Так как к шине 0 оказываются подключенными выходы трех источников адреса, необходимо, чтобы выходы этих источников были построены на элементах с тремя состояниями и в каждый момент времени во включенном состоянии находились выходы не более чем одного из источников.
Другие источники при этом должны быть отключены от шины 0 путем установки их выходов в третье (выключенное) состояние. Такое управление указанными источниками осуществляется подачей соответствующих сигналов в цепи ОЕ источников. Эти сигналы получаются с помощью управляющих сигналов МЕ, РЕ, формируемых микросхемой УСА, в соответствии с таМ. 6.9: РŠ— сигнал включения выхода регистра микрокоманд РМК, МŠ— сигнал включения выхода преобразователя начального адреса ПНА.
При значениях этих сигналов, равных лог. О, в цепях ОЕ соответствующих устройств (РМК либо ПНА) устанавливается сигнал включения. ПриМЕ = 1 и РЕ = 1 с помощью элемента И-НЕ формируется уровень лог. О, который, поступая в цепь управления ОЕ преобразователя адреса ПА, переводит это устройство во включенное состояние. Формирование признаков ветвления. Микросхема ВУЗ имеет вход ТЯТ для приема сигнала признака, по значению которого осуществляется ветвление в микропрограмме, т.
е. в зависимости от значения признака на входе ТЯТ производится переход к одной либо другой микрокоманде. Формирование на выходах ВУЗ управляющих сигналов, необходимых для выполнения такого процесса ветвления, рассмотрим позже. Сейчас же рассмотрим те узлы в управляющем устройстве, которые формируют на входе ТЯТ ВУЗ сигнал признака ветвления. Этот сигнал получается путем выборкн с помощью мультиплексора кода условия М5 Т5Т одного из сигналов, поступающих на его входы.
На входы мультиплексора подается слово состояния, формируемое в регистре слова состояния (РСС) операционного устройства в каждом тактовом периоде. Кроме того, в управляющем устройстве может быть предусмотрен счетчик циклов (Сч). Перед вхождением в цикл в Сч помещается определенное число от некоторого источника и затем в процессе каждого повторного исполнения тела цикла нз содержимого Сч вычитается единица. Счетчик снабжается логической схемой, проверяющей его содержимое на равенство нулю. Прн обнаружении в Сч нуля эта схема выдает сигнал, который может быть использован в качестве признака для выхода нз цикла. Сигнал с выхода Сч подается на один из входов мультиплексора и, наряду с разрядами слова состояния, может быть использован в качестве сигнала признака ветвления. Управление мультиплексором осуществляется сигналами, получаемыми с соответствующего поля мнкрокомаиды.
Выделенный мультиплексором признак передается на вход Т5Т ВУЗ через элемент Инв. Этот элемент управляется одноразрядным полем мнкрокоманды н может передавать на вход Т5Т ВУЗ либо непосредственно сигнал признака ветвления, поступающий с выхода М5 Т5Т, либо инверсное его значение. Формнрование управляющях сигналов микросхемой ВУЗ. Микросхема ВУЗ функционирует под управлением 4-разрядного поля микрокоманды 1з...1, и значения сигнала признака ветвления на входе Т5Т. Прн этом ВУЗ создает на восьми своих выходах сигналы, предназначенные для управления работой различных узлов управляющего устройства. В соответствии с 16 комбинациями кода 1м..1, образуется 16 видов переходов, обеспечиваемых выходными сигналами ВУЗ (см.
табл. 6.8). Процессы прн этих переходах схематично показаны на рис. 6.12. Все виды переходов могут быть сгруппированы в 5 типов переходов, как это показано в табл. 6.10, Приведенная в этой таблице форма представления функционирования управляющего устройства удобна для использования при программировании. Рассмотрим по этой таблице и табл. 6.8 выполнение отдельных типов переходов. Прн естественном типе переходов адрес следующей мнкрокоманды на единицу превышает адрес текущей н выбирается из счетчика микро- команд СМК блока СУАМ. Это обеспечивается выдачей из ВУЗ комбинация сигналов 5, = 0 и 5~ = О.
Возможна в СУАМ запись в стек содержимого СМК, которая выполняется под действием выдаваемых ВУЗ управляющих сигналов РЕ = 0 и Р()Р = 1 (прн комбинации 1,...1,, равной 0100, =- 4„), выдаваемых из микросхемы ВУЗ в СУАМ (см. табл. 6.8). Прн этом типе переходов возможна загрузка счетчика циклов (прн комбинациях 1,...1„равных 4„н С„), для выполнения которой ВУЗ выдает вСч комбинацию управляющих сигналов С1.
= О, СЕ = 1 (см. табл. 6.8). Таблица б!б !е .л Об-рве. има коа> Счетчик циклов Тип перекопе лпр- мк Стек О ! Х х Естественный (СМК) (СМК) (СМК) (СМК) Запоминание Запоминание Загрузна Загрузка С Е О (ПНА) (РМК) х х Безусловный (СМК) (РМК) (СМК) (ПА) (РА) (РМК) Условный (СМК) (ст ) Выталкивание (СМК) (РМК) Выталкивание (СМК) (РМК) Запоминание Условный перехол к подпрограмме (РА) (РМК) Запоминание Запоминание Уменьше- ние (ст ) СМК) Выталкивание Уменьше- ние (РМК) Условный переход в циклах (СМК) (ст,) (СМК) Выталкивание При безусловных переходах ВУЗ выдает управляющие сигналы Ь, = 1, Ье = 1, под действием которых в СУАМ происходит выдача в качестве адреса микрокоманды содержимого шины В.
В этом типе предусмотрены следующие типы переходов, Переход к микрокоманде в ячейке УП с нулевым адресом (при комбинации !з...! = О); этот переход выполняется путем выдачи из ВУЗ комбинации С1. = О и СЕ = О, которая обеспечивает на входе ХА СУАМ уро- вень лог. О. Другой вид безусловного перехода предусматривает использование адреса, поступающего на шину 0 с выхода преобразователя начального адреса ПНА (при 1, 1, =- 2); этот переход осуществляется путем выдачи нз ВУЗ сигнала МЕ = О, под действием которого выход блока ПНА переводится в открытое состояние. Третий вид безусловного перехода — переход по адресу из регистра микрокоманд РМК, выполняемый при 1,...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
