Режим начальной установки

Режим начальной установки используется при включении микропроцессора (МП). В режиме начальной установки счетчик команд PC микропроцессора обнуляется, а на шине адреса ША, следовательно, выставляется шестнадцатеричный адрес ячейки памяти 0000. Дальнейшие действия МП, как известно, сводятся к реализации цикла М1 (чтение кода операции). Следовательно, в «нулевой» ячейке памяти должна быть записана любая команда, с которой начинается выполнение программы. Чаще всего в эту ячейку записывают команду безусловного перехода к области памяти, где располагается управляющая программа системы. Таким образом, режим начальной установки обеспечивает запуск МП.

Практически режим начальной установки реализуется подачей на вход СБР (Reset) МП сигнала низкого уровня, который может быть сформирован либо в момент включения питания, либо нажатием кнопки сброса Кн, подключенной ко входу СБ.в ГТИ (рис. 1). В момент включения источника питания +5 В конденсатор С разряжается, напряжение на входе СБ.в ГТИ равно нулю, что позволяет ГТИ сформировать на своем входе сигнал СБР низкого уровня. После заряда конденсатора С током через резистор R сигнал СБР равен 1, и МП начинает выполнять цикл М1 первой команды программы.

Рис. 1 - Начальная установка

При нажатии на кнопку Кн конденсатор С разряжается и на выходе ГТИ возникает сигнал сброса СБР. При размыкании кнопки КН процедура зарядки конденсатора повторится, что приведет к снятию сигнала СБР. Напомним, что по сигналу СБР в МП сбрасывается триггер прерывания, а для его установки необходимо выполнить команду EI. В противном случае запросы на прерывания игнорируются.

Режим ожидания

В ряде случаев быстродействие МП оказывается несогласованным с быстродействием внешнего устройства (ВУ). Например, быстродействие интегральных схем (ИС) памяти или устройства цифропечати существенно ниже быстродействия МП. В этих случаях необходимо приостановить действие МП, т. е. растянуть машинный цикл на целое количество тактов.

Аналогичная ситуация может возникнуть при реализации поциклового и покомандного режимов работы МП. Необходимость работы МП в этих режимах возникает при отладке программ, когда после выполнения каждого машинного цикла или после выполнения команды требуется переводить МП в режим ожидания.

Режим ожидания МП реализуется путем подачи на вход ГТ микропроцессора сигнала низкого уровня. Чтобы МП отреагировал на низкий уровень сигнала ГТ в текущем машинном цикле, этот уровень должен стабилизироваться минимум за 180 нс до спадающего фронта сигнала Ф2 и сохраняться до его окончания. При соблюдении условия МП не переходит к такту ТЗ, а входит в состояние ожидания TW (рис. 2), которое может сохраняться как угодно долго. В состоянии TW на шине адреса сохраняется выданный в такте Т1 адрес ячейки памяти (или любого регистра ВУ) и сигнал ЧТ, если текущий цикл связан с чтением данных в МП. Перейдя в режим ожидания, МП информирует ВУ о своем состоянии сигналом ОЖ, который формируется по нарастающему фронту сигнала Ф1.

Рис. 2 - Режим ожидания

Продолжительность ожидания определяется моментом подачи на вход ГТ сигнала высокого уровня от ВУ системы. Чтобы МП отреагировал на готовность ВУ, высокий уровень сигнала ГТ должен стабилизироваться не менее чем за 180 нс до спадающего фронта Ф2. После этого МП переходит к такту ТЗ и по нарастающему фронту снимает сигнал ОЖ.

Использование режима ожидания снижает производительность системы, но обеспечивает надежное согласование работы МП и ВУ с различным быстродействием.