-
Счетчик команд (ск).
Программа - это последовательность команд, предназначенных для управления устройствами микропроцессора при решении задач.
Для соблюдения алгоритма решения необходимо подавать команды в строгом порядке. В микропроцессоре ответственность за сохранением этого порядка лежит на регистре счетчика команд.
Содержимым СК является адрес ячейки памяти, где находится команда. СК указывает на следующую команду программы, а не на ту, которая выполняется в данный момент.
СК содержит столько адресов, сколько адресов памяти (8, 16, 32,…). Мы рассмотрим пример Блок-схемы микропроцессора с 16 разрядами. СК состоит из двух частей:
-
Регистра младших разрядов;
-
Регистра старших разрядов.
Перед выполнением программы в СК необходимо поместить адрес ячейки памяти содержащей первую команду. После извлечения команды из ячейки и передачи ее по шине данных устройство управления автоматически увеличивает значение СК, то есть изменяет адрес. Новый адрес указывает на следующую команду. Этот адрес будет храниться в СК на протяжении всего времени выполнения текущей операции. По окончании выполнения команды микропроцессор выбирает из памяти следующую команду по адресу, находящемуся в СК, и тут же вновь увеличивает значение СК. Этот цикл повторяется на протяжении выполнения программы.
Программа хранится в ячейках памяти, расположенных последовательно друг за другом.
Когда возникает необходимость выполнить часть программы - подпрограмму, находящейся в другом месте памяти, необходимо выполнить переход к подпрограмме.
Для организации перехода к подпрограмме текущая команда, выполняемая непосредственно перед ней, должна занести в СК адрес первой команды данной подпрограммы. Затем СК получает приращение адресов в соответствии с последовательностью команд подпрограммы. Для возврата в основную программу последняя команда подпрограммы должна перевести СК на соответствующий адрес основной программы.
Вывод: Для организации выполнения программ регистр СК используется как устройствами микропроцессора, так и самой программой.
-
Регистр команд (рк).
Выбранная из памяти команда поступает по шине данных в РК, после чего начинается цикл выполнения команды, первым действием которого является ее дешифрация, обеспечиваемая УУ.
В отличие от других регистров, РК только принимает данные, а посылать их на шину не может. Число разрядов РК зависит от состава команд микропроцессора (3 и более).
-
Регистр адреса (ра).
Для того чтобы выбрать очередную команду из памяти, содержимое СК передается по шине в регистр адреса РА. Выход этого регистра образует шину адреса, по которой числовое значение последнего поступает в блок памяти.
В течение цикла выборки команды регистры РА и СК имеют одинаковые значения. После декодирования команды СК получает приращение, но содержимое РА не меняется.
Если при выполнении команды появится необходимость получить данные из памяти, то выполняемую команду необходимо поместить в РА - адрес ячейки, хранящий требуемые данные.
В некоторых случаях для организации прохождения программы значение РА формируется после вычислений, основанных на изменении значения регистра СК. После вычисления новое значение помещается в РА для выборки по этому адресу.