
- •Техническое задание
- •Содержание
- •Введение
- •1 Алгоритм решения задачи
- •2 Структурная схема внешнего интерфейса
- •3 Структурная схема МикроЭвм
- •4 Функциональное проектирование
- •5 Построение временных диаграмм
- •6 Разработка блока синхронизации
- •7 Расчет скоростных параметров микроЭвм
- •8 Спецификация
- •Список использованной литературы
4 Функциональное проектирование
При функциональном проектировании осуществляется отображение структурной схемы микроЭвм на множество элементов конкретных интегральных серий.
Функциональные схемы выполняются с использованием стандартных условных графических изображений.
Ниже приведены функциональные схемы операционных блоков микроЭВМ в соответствии со структурной схемой (Рисунок2).
На рисунке 3 изображена функциональная схема БМП со схемой СУП.
Нумерация шин в сборке МС приведена в таблице 3
Таблица 3
Нумерация шин магистрали управления | |
№ шины |
Функциональное назначение |
1 |
Сигнал входного переноса БМП |
2-10 |
Микроинструкция БМП |
11-24 |
Микроинструкция БМУ |
25-27 |
Микроинструкция МЛУ |
28-29 |
Микроинструкция БР |
30-37 |
Микроинструкция БМПП |
38 |
Сигнал разрешения выдачи РВ от магистрали М3 БМПП |
39 |
Сигнал подтверждения данных ПД |
40 |
Сигнал готовности ГТ |
41 |
Выход сигнала переноса БМП |
42 |
Выход сигнала сдвига одинарного слова !СД1 |
43 |
Сигнал разрешения выдачи РВ от магистрали М3 БМПП |
44,45 |
Выход сигналов с БР |
46 |
Сигнал сопровождения данных |
На рисунке 4 изображена функциональная схема управляющей части в составе БМУ, МЛУ, БР и УП
Физическое соединение с шинами внешнего интерфейса реализуется через разъем, подключенный к умощненной магистрали М3 БМПП. Функциональная схема БМПП приведена на рисунке 5.
5 Построение временных диаграмм
Временные диаграммы работы микроЭВМ получаем путем наращивания базовой группы временных диаграмм БМУ диаграммами временного поведения сигналов в возможных контурах управления. Для микросхемы БМУ временные параметры приведены в таблице 4:
Таблица 4
Временные параметры БМУ | ||
Параметр |
Значение, нс |
Суть |
t1 |
>=100 |
Интервал действия низкого уровня синхроимпульса С1 |
t2 |
>=500 |
Длительность микрокомандного цикла, период синхронизации |
t3 |
>=50 |
Время дешифрации микроинструкции |
t4 |
>=310 |
Интервал действия низкого уровня синхроимпульса С2 |
t5 |
>=40 |
Интервал предустановки микроинструкции |
t6 |
>=50 |
Интервал удержания микроинструкции |
t7t |
>=200 |
Интервал предустановки кода модификации |
t8 |
>=100 |
Интервал удержания кода модификации |
t9 |
>=40 |
Интервал предустановки кода данных |
t10 |
>=100 |
Интервал удержания кода данных |
t11 |
200 |
Время задержки выдачи адреса микрокоманды |
Состояние сигналов в шинах D,M1,M0 не может быть определено без привязки соответствующих входов БМУ к источнику логических условий. Подобными источниками, в рассматриваемой микроЭВМ, являются выходная шина переноса СО, выходная шина сдвига !SLR1, кроме того, логические условия поступают с шины внешнего интерфейса СД.
Для процессорной секции БМП используются следующие временные параметры, которые имеют привязку к положительному фронту синхроимпульса:
Таблица 5
Параметры временной диаграммы БМП | ||
Параметр |
Значение, нс |
Суть |
T1 |
>=100 |
Интервал действия низкого уровня синхроимпульса СLK |
T2 |
>=400 |
Длительность микрокомандного цикла, период синхронизации |
T3 |
>=100 |
Интервал предустановки микроинструкции |
T4 |
>=50 |
Интервал удержания микроинструкции |
T5 |
>=50 |
Интервал удержания входных данных DI и входного переноса CI предыдущего цикла |
Т6 |
150 |
Время задержки формирования частичных переносов в процессорной секции. |
T7 |
250 |
Время задержки формирования выходных данных в процессорной секции |
T8 |
100 |
Время задержки формирования сигналов на выходной шине сдвига !SLR1 |
Т9 |
25 |
Задержка выходного переноса в схеме ускоренного переноса SFC |
Т10 |
50 |
Время задержки формирования сигнала на выходных шинах мультиплексора |
Завершающим этапом моделирования временных процессов в течение микрокомандного цикла является наращивание системы диаграммными осями, на которых отображается состояние шин интерфейсного блока БМПП, осуществляющего сопряжение шин внешнего интерфейса с внутренними магистралями микроЭВМ. БМПП имеет следующие временные параметры:
Таблица 6
Временные параметры БМПП | ||
Параметр |
Значение, нс |
Суть |
R1 |
>=20 |
Интервал действия низкого уровня синхроимпульса СLK |
R2 |
>=70 |
Длительность микрокомандного цикла, период синхронизации |
R3 |
>=15 |
Интервал предустановки микроинструкции |
R4 |
>=15 |
Интервал удержания микроинструкции |
R5 |
35 |
Задержка дешифрации MINS |
R6 |
>=15 |
Интервал предустановки данных |
R7 |
>=15 |
Интервал действия низкого уровня синхроимпульса стробирования усилителей выходных магистралей |
R8 |
15 |
Задержка установки выходных данных |
R9 |
25 |
Задержка трансляции данных |
Временные диаграммы представлены на рисунке 6.