7.3. Функциональная структура микропроцессорного устройства чпу
Современное
микропроцессорное устройство ЧПУ
представляет вычислительно-управляющую
МПС. На рис.7.7 приведена функциональная
структурная схема микропроцессорного
устройства ЧПУ 2Р22, построенного на
базе микроЭВМ «Электроника-60М».
Рис. 7.7
Функционально блоки устройства ЧПУ выполнены в виде конструктивно законченных модулей (модуль центрального процессора (ЦП), модули памяти, интерфейсы связи с различными внешними устройствами), связь между которыми осуществляется через системную магистраль.
7.3.1. Центральный процессор
|
Рис. 7.8 |
В
ЦП осуществлен микропрограммный принцип
организации управления процессом
обработки информации, при котором для
каждой выполняемой операции существует
набор микрокоманд, называемый
микропрограммой. Микропрограммное
запоминающее устройство (МПЗУ) хранит
микропрограммы, реализующие системные
команды микроЭВМ. Выборка микропрограммы
производится посредством микроадресов,
генерируемых устройством микропрограммного
управления (УМУ) на основе кода системной
команды. На основании извлеченных по
микроадресам микрокоманд регистровое
арифметико-логическое устройство (РАЛУ)
выполняет необходимые преобразования
над данными. Связь между блоками ЦП
осуществляется через 22-разрядный
микроканал, а именно: передача в УМУ
кода извлеченной из памяти системной
команды, необходимого для формирования
последовательности микроадресов
микрокоманд микропрограммы выполнения
системной команды, передача в МПЗУ кодов
микроадресов, передача в РАЛУ кодов
микрокоманд, извлеченных по микроадресам
из МПЗУ.Блок управления системной магистралью (БУСМ) обеспечивает взаимодействие через системную магистраль модулей микроЭВМ при выполнении стандартных циклов ввода/вывода (см. далее).
В своем составе ЦП содержит восемь доступных пользователю 16-разрядных регистров общего назначения (РОН) с номерами 0-7. Эти регистры могут использоваться как накопительные или для хранения адресов при задании различных способов адресации, а также для других целей. РОН 7 является программным счетчиком и содержит адрес текущей команды.
Помимо РОН ЦП имеет еще один доступный пользователю регистр – регистр состояния процессора. Его разряды содержат информацию о текущем приоритете процессора (разрешении прерывания) и состоянии кодов условий ветвления, отражающих результат последней выполненной ЦП команды. Так, разряд 02 (его обозначение Z) отражает нулевой результат операции, когда флаг Z установлен, т. е. Z=1; разряд 03 (его обозначение N) отражает отрицательный результат операции, когда флаг N установлен, т. е. N=1.
ЦП может обрабатывать как 16-разрядные слова, так и байты. Признаком байтовой команды является «1» старшего разряда соответствующей команды и обращение к младшему или старшему байту слова задается адресом ячейки. Младшие байты выбираются из ячеек с нечетными адресами, а старшие байты – из ячеек с четными адресами. Ячейки, содержащие полные слова, всегда имеют четные номера.