- •Государственный университет путей сообщения
- •Программа курса.
- •Введение
- •Системы счисления
- •Формы представления чисел в машине.
- •Кодирование чисел в машине
- •Сложение чисел в машинах с фиксированной точкой
- •Библиографический список
- •Микропроцессоры. Особенности архитектуры
- •Управляющий блок
- •Программа
- •Типовая архитектура микропроцессорной системы
- •Выработка cu последова-
- •Выполнение операции
- •Программная модель микропроцессора Программная модель или регистровая структура.
- •Понятие о состоянии процессора (программы). Вектор слова состояния.
- •Старший байт адреса команды
- •Информационный обмен при выполнении команд различных типов
- •Признак «Чт» mem Rна шу
- •Передача адреса 0802н из рс на ша
- •Признак «Зп» mem w наШу
- •Библиографический список
- •Задание на контрольную работу
- •Вопросы к экзамену
- •Система команд простейшего мп
Передача
адреса Аi
из РС на шину адреса тельности
управл. сигналовВыработка cu последова-
Признак
«Чтение памяти» от CU
на шину управления
в АЛУ
Выполнение операции
Чтение
Коп в RI;
РС = РС + 1
Дешифрация
Коп и передача его в CU i
= i+ 1
Выборка
2-го и 3-го байтов и запись их в регистры
W
,Z
Функционирование МП определяется исполняемыми командами.
Командный цикл – это время, необходимое для считывания из памяти и выполнения очередной команды. В зависимости от типа команды командный цикл может состоять из нескольких машинных циклов.
Машинный цикл (МЦ) – это время, в течение которого выполняется одна или несколько микроопераций.
Машинный цикл состоит из нескольких машинных тактов, число которых зависит от типа МП (обычно от одного до пяти). Количество машинных циклов определяется числом обращений к памяти или устройствам ввода-вывода.
Можно сказать, что система команд МП – это совокупность микропрограмм, обеспечивающих выполнение всех его функций, а команда – действие, описанное микропрограммой.
Система команд МП приведена в Приложении 1.
Выполнение любой команды начинается с выборки из памяти кода команды. Это соответствует машинному циклу М1. В нем МП считывает первый байт кода команды и передает его в регистр команд RI. Далее могут следовать один или два цикла чтения из памяти либо один цикл чтения из памяти и цикл выполнения операции.
После выборки и декодирования первого байта кода команды могут потребоваться дополнительные циклы для ее выполнения, всего от 1 до 5 МЦ. Каждый МЦ состоит из машинных тактов, во время которых выполняются типовые действия.
Командный цикл может содержать от 4 до 18 машинных тактов. Сигналы, реализующие тот или иной МЦ, вырабатываются устройством управления на основании информации, содержащейся в коде операции в первом байте кода команды.
Типы машинных циклов:
выборка кода команды (OF, Opcode Fetch)
чтение памяти (MR, memory read)
запись в память ( MW, memory write)
чтение стека (SPR)
запись в стек (SPW)
чтение из внешнего устройства ( IOR, input-output read)
запись во внешнее устройство (IOW, input-output write)
подтверждение прерывания (INA, Interrupt acknowledge)
останов (Halt)
Командный цикл начинается с выборки кода команды (МЦ OF).
Командный цикл
М1 М2 М3 М4
Т1 Т2 Т3 Т4 Т1 Т2 Т3 Т1 Т2 Т3 Т1 Т2 Т3
выборка считывание считывание запись в
кода операции из програм- из програм- память
мной памяти мной памяти
Во всех командах первый МЦ М1(МЦ OF). В нем МП считывает первый байт кода команды. Далее могут быть один или два цикла чтения из памяти, либо один цикл чтения из памяти и цикл выполнения операции.
После выборки и декодирования первого байта кода команды могут потребоваться дополнительные машинные циклы для ее выполнения, всего от 1 до 5 МЦ. Каждый МЦ состоит из машинных тактов, во время которых выполняются типовые действия. Число тактов в различных МЦ от 3 до 6.
Командный цикл может содержать от 4 до 18 машинных тактов. Сигналы, реализующие тот или иной МЦ, вырабатываются устройством управления на основании информации, содержащейся в коде операции в первом байте кода команды.