
- •Расчетно-графическая работа
- •1.Задание на ргр
- •1.1.Общие аспекты проектирования процессора
- •1.2.Исходные данные
- •2.Архитектура процессора
- •2.1.Форматы команд
- •2.2.Описание формата команд, определенных по индивидуальному заданию
- •2.3.Форматы данных
- •2.4.Расчет и выбор разрядности основных узлов процессора
- •2.5 Виды адресации
- •3. Структурная организация процессора
- •3. Структурная организация процессора
- •3.1 Общая структура процессора
- •3.2 Выбор и обоснование элементной базы
- •3.3 Блок(и) обработки данных (бод)
- •3.5 Регистровая память (рп)
- •4. Схемы алгоритмов работы процессора
- •4.1 Общий алгоритм цикла работы процессора
- •4.2 Выборка команд
- •4.3 Извлечение команды
- •4.4.Формирование исполнительных адресов и выборка операндов из памяти
- •4.5.Выполнение операций из индивидуального задания
- •5. Микропрограммное управление
- •5.1 Формат микрокоманды
3.5 Регистровая память (рп)
Регистровая память организована обусловлена РЗУ микропроцессорной секции КМ1804ВС2. Внутреннее РЗУ содержит 16 регистров, обращение к которым происходит по 4-битному адресу. Адреса и соответствующие им регистры представлены в таблице 3.2.
Регистры управления (CR0,CWR) и регистры состояния (EFLAGS, SWR, TW) не входят в состав РЗУ и реализуются отдельно.
Таблица 3.2 – Адреса регистров РЗУ БФТ
Адрес |
Регистр |
0000 |
EAX |
0001 |
ECX |
0010 |
EDX |
0011 |
EBX |
0100 |
EDI |
0101 |
ESI |
0110 |
EBP |
0111 |
ESP |
1000 |
РгА |
1001 |
РгВ |
Регистры:
1. Регистр флагов EFLAGS представляет собой 32- разрядный регистр, содержащий все флаги, предусмотренные архитектурой IA-32. Построен на 4 микросхемах К1804ИР2;
2. Счетчик адреса команд представляет собой 22-разрядный регистр. Для доступа к любой строке ОП используется 20 бит и 2 бита для доступа к определенному слову ОП. Построен на 3 микросхемах К1804ИР2;
3. Регистр адреса ОП представляет собой 20- разрядный регистр и хранит адрес команды, которая выполняется в текущий момент. Построен на 3 микросхемах К1804ИР2;
4. Регистры общего назначения представляют собой 8 32-разрядных регистра и служат для хранения операндов. Построены на 32 микросхемах К1804ИР2. Пример построения 32 разрядного регистра представлен на рисунке 3.3;
5. Регистры с плавающей точкой представляют собой 8 80-разрядных регистра, которые используются для хранения чисел с ПТ. Выполнены на 80 микросхемах К1804ИР2;
6. Регистр буфера представляет собой 24-разрядный регистр, который используется для предвыборки команды, с целью уменьшения количества обращений в ОП. Построен на 3 микросхемах К1804ИР2;
7. Регистр исполнительного адреса представляет собой 32-разрядный регистр. Хранит значение исполнительного адреса для обращения к ОП. Построен на 8 микросхемах К1804ИР2;
8. Регистр состояния FPSR представляет собой 16-разрядный регистр. В нем хранится указатель на вершину стека FPU (TOP). Построен на 2 микросхемах К1804ИР2;
9. Слово состояния процессора PSW представляет собой 32-разрядный регистр. Содержит бит PE, который определяет режим адресации. Построен на 4 микросхемах К1804ИР2;
10. Регистр тэгов TW представляет собой 32-разрядный регистр. Он служит для определения, какой из регистров данных (R0 – R7) блока с плавающей точкой содержит допустимое число, или ноль, или специфическое для чисел с плавающей точкой значение (NaN, бесконечность, …), или вовсе не содержит ничего. Построен на 4 микросхемах К1804ИР2.
Рисунок 3.3.32 разрядный регистр
Оперативная память (ОП)
В ОП хранятся слова длиной 4 байта. Емкость оперативной памяти составляет 4 Мб. Слово выбирается или записывается за одно обращение к памяти. В состав ОП входят запоминающее устройство, регистр адреса оперативной памяти (РгАОП), входной регистр - регистр записи(РгЗпОП), выходной регистр – регистр чтения(РгЧтОП). Чтение и запись в ОП инициируются сигналами ЧтОП и ЗпОП соответственно.
Блок интерфейсов (БИНТ)
Блок интерфейсов (БИНТ) служит для связи блоков процессора. Он состоит из мультиплексоров и логических схем согласующих передачу данных, управляющих и осведомительных сигналов между блоками. в состав блока входят: мультиплексоры выбора операндов БПТ, мультиплексоры и демультиплексоры выбора операндов БФТ, мультиплексоры регистров записи и чтения оперативной памяти, мультиплексор выбора рабочего регистра с плавающей точкой, мультиплексор и демультиплексор регистра тегов.