Основные операции, выполняемые в мпс с 3-мя шинами

Существует 7 видов операций:

1. Запись в память.

2. Чтение из памяти.

3. Вывод в порт.

4. Ввод из порта.

5. Обработка запросов прерывания.

6. Прямой доступ к памяти.

7. Межрегистровый обмен данными.

Все эти операции осуществляются при выполнении программы. Для 3-х шиной структуры характерно то, что 3 шины работают независимо.

Сигналы управления:

1. запись в память − (черта означает, что активный уровень − низкий);

2. чтение из памяти − ;

3. запись УВВ − (используется для записи в порт);

4. чтение из порта − .

В МПС некоторые сигналы могут находиться в 3-х состояниях:

L − низкий уровень;

H − высокий уровень;

Z − высокоомное состояние.

Запись данных в память

МП выставляет на ША адрес ячейки памяти, когда адрес стабильный − выставляются данные, когда данные стабильны МП вырабатывает строб, по нему происходит запись данных в память.

Чтение из памяти

При чтении из памяти МП выставляет на ША адрес ячейки, когда адрес стабилен вырабатывается строб, который производит чтение из памяти и на ШД появляются данные из памяти, которые считывает МП во внутренние регистры.

Запись в порт (вывод)

Чтение из порта (ввод)

Обработка запросов прерывания

ISR − подпрограмма обработки прерывания. Каждое внешнее устройство имеет свою подпрограмму обработки прерывания, которая располагается в памяти. Начальный адрес обработки прерывания называется вектором прерывания.

Система обработки прерываний должна:

• подавать запрос прерывания;

• сообщать МП векторы прерывания;

• при поступлении нескольких запросов одновременно производить арбитраж.

Арбитраж позволяет определить какое устройство обслужить при нескольких запросах, для этого применяется метод приоритетов. Используется контроллер приоритетных прерываний (КПП).

IRQ1, IRQ2 − запросы прерывания;

− подтверждение прерывания;

INT − запрос прерывания в МП.

Прямой доступ к памяти

При обмене данными между ОЗУ и внешними устройствами данные передаются по цепочке:

При чтении удобно использовать прямой доступ к памяти:

Время передачи сокращается примерно на порядок. Процессор исключается из режима обмена и предоставляет системную шину КПДП.

Межрегистровый обмен данными − данные пересылаются внутри МП между его регистрами и не передаются на системную шину.

Кэш-память − память, которая используется как дополнительные регистры.

Микропроцессор кр580вм80а (вм80)

Этот процессор является аналогом процессора i8080А. Он выполнен по n-МОП технологии на кристалле площадью примерно 3 см². Выпускается в DIP-корпусе.

Основные характеристики:

• 8-разрядная шина данных;

• 16-разрядная шина адреса (это позволяет обращаться к 65536 ячеек памяти);

• тактовая частота f_T = 0,5…2,5 МГц (оптимальная частота 2 МГц;

• быстродействие − 400 тыс. операций в секунду;

• требует 3-х источников питания: основное +5 В; вспомогательное +12 В и −5В;

• ток потребления 200 мА.

F1 и F2 − входы 2-х последовательностей тактовых импульсов, частотой f_T;

READY − вход сигнала готовности (“1“ − МП работает, “0“ − МП переходит в режим ожидания);

RESET − вход сигнала начальной установки (сброса);

INT − вход сигнала запроса прерывания;

HOLD − вход сигнала запроса захвата (используется при прямом доступе к памяти);

D0 ÷ D7 − выводы шины данных (имеют 3 состояния и двунаправленные);

GND − общий вывод (земля);

A0 ÷ A15 − выводы шины адреса;

INTE − разрешение прерывания (“1“ − прерывания разрешены, “0“ − прерывания запрещены);

HLDA − подтверждение захвата;

DBIN − характеризует в каком режиме работает шина данных (“1“ − работает на прием, “0“ − работает на вывод);

− запись (если низкий уровень то МП записывает данные в память или в порт);

WAIT − “1“ − МП находится в режиме ожидания, “0“ − МП работает;

SYNC − вход сигнала синхронизации;

U_CC − присоединение основного источника питания +5 В;

U_BS − присоединение вспомогательного источника питания +12 В;

U_CS − присоединение вспомогательного источника питания −5 В.