6.Управление выполнением команд в ЭВМ. Пример описания этапов выборки и исполнения команд на уровне языка межрегистровых передач.

Пусть требуется описать этапы цикла процессора при реализации команды Аdd ax, Mem1, которая размещается в памяти в двух 16-битных словах в виде:

Опишем на уровне элементарных операций основные этапы выполнения команды, применительно к структурной схеме процессора с памятью.

1. Выборка и дешифрация первого слова команды.

ПСч)РАП ; переслать значение программного счетчика врегистр адреса контроллера памяти

Код “Чт”  КонтрЗУ ; загрузить код операции «Чтение» в контроллер памяти

“0”  ГОТЗУ, пуск ЗУ ; сбросить флаг «Готовность ЗУ», запустить операцию в памяти Проверить условие:

ГОТЗУ = 1

Если условие «ложно», то ожидать завершения операции в памяти, иначе продолжить дальше

РДП  РгКом ; переслать содержимое регистра данных контроллерапамяти в регистр команд процессора;

(ПСч)+2  (ПСч) ; подготовить в ПСч адрес следующего слова команды

РгКом.КОПДешКОП ; поле КОП (код опреации) регистра команд подать на вход дешифратора операций;

РгКом.РАДеш.РA ; поле РА (режим адресации) регистра команд подать на вход дешифратора режимов адресации.

2. Выборка второго слова команды.

13

РДП  БуфРг ; переслать содержимое регистра данных контроллерапамяти в БуфРг (буферный регистр процессора)

ПСч + 2  ПСч ; подготовить в ПСч адрес следующей команды.

3. Выборка операнда из Mem1.

БуфРг  РАП

“ЧТ”ЗУ

РДП  РгBх АЛУ ; переслать содержимое регистра данных контроллера памяти в РгBх – входной регистр АЛУ.

4. Исполнение операции.

РгAX +РгBх РгАХ ; суммирование аккумулятора РгАХ и РгBх АЛУ

Учет переносов

{Qi}  РгССП ; установка флажков в регистре Слова Состояния Процессора по результату завершения операции.

Для описания элементарных операций, составляющих процесс выполнения команды, будем использовать язык межрегистровых передач (ЯМРП) [6], любой оператор которого описывается в следующем виде:

<ОП_ЯМРП> : : = [ метка ] условие : список _ действий

где: условие – булево выражение, содержащее временную привязку списка действий к такту процессора; список действий – набор микроопераций, выполняемых параллельно в данном такте; микрооперация – действие, выполняемое аппаратными средствами за один такт генератора.

Совокупность микроопераций, выполняемых за один такт, называют микрокомандой.

Последовательность микрокоманд, реализующих всю команду, называют микропрограммой.

Примеры описания на языке МРП элементарных операций, использовавшихся выше при реализации этапов выполнения команды:

14

В таблице, наряду с используемыми выше, применяются обозначения: ВЫБК– этап выборки команды, Тi – i-й такт генератора, Уi – i-й сигнал управления,ША – шина адреса,ШУ– шина управления, ШД– шина данных.

15