3. Функциональные блоки и организ-я упр-я микроЭвм

память

МП

Регистр

адреса АЛБ

Региср УУ

данных

Схема микроЭВМ

ус-ва в-в

Стр-я сх. м. представл. как совокупность функцион. блоков, соедин-х м/д собой в соот-ии с требованиями интерфейсов. Обраб-ку инф-ции осущ. МП, синхронизируем. тактовыми имп-ми устр-ва синхр-ции. Обмен инф-ции м/д МП и ост-ми блоками осущ. по 3 магистралям: адресной, данных и управляющей.

Стр-ра операционного ус-ва (ОУ)

ОУ МП, предназнач. для выполнения операций над операндами в соот-вии скодом выполняемой команды (ариф., логич. или пересылочной), обычно включ. АЛБ, блоки регистров общ. назнач-я РОН, блок формир-я состояния регистра условий, блок местного упр-я.

АЛБ непосредственно выполняет микрооперацию над исходными операндами.

Блок РОН обеспеч. хр-е операндов и промежуточных рез-в вычислений. хар-ся малым временем обращ-я и ограничен. колич-м регистров.

Блок формир-я сост-я регистра условий записыв. в регистр условий двоичн. код, хар-щий арифметич. и логич. признаки рез-та операции АЛБ. Содержимое регистра признаков может быть использовано устр-вом упр-я для формир-я условных переходов по рез-м операций АЛБ.

Блок местного упр-я обеспечив. выполнение текущей микрокоманды и упр-ет в соот-вии с кодом микрокоманды всеми блоками ОУ.

Стр-ра устр-ва упр-я

УУ микроЭВМ обеспеч. выполнение последовательности микроопераций в соот-ии с кодом текущей команды и организ. выборку команд программы в соот-ии с выполняем программой.

от

АЛБ

Обобщен. сх. УУ микропрограм. упр-я содерж.: блок микропрограм. памяти (БМП), в кот-м хр-ся микрокоманды; блок генерации адреса микрокоманды (БГА), формирующ. адрес очередной микрокоманды, кот-й в общем сл-е зависит от кода выполняем. микрокоманды, кодов признаков выполняемых в АЛБ операций, информации блоков синхрониз-ции и прерывания процессора; блок синхронизации (БС), предназнач. для приема упр-х сигналов и формир-я последоват-ти синхросигналов для осн-х блоков микро-ЭВМ для обеспечения определен. последоват-ти их работы; дешифратор микрокоманд (ДМ), формирующ. управляющ. сиг-лы, поступающие в исполнит. блоки микро-ЭВМ.

БМП

БГА

ДМ

БС

от

ус-ва

прер-ний

4 Обобщенная стр-ра мп

МП выч. уст-во миним. конфигурации содерж. центральный процессорный элемент (ЦПЭ), блоки ПЗУ, ОЗУ, блок интерфейса (ИФ), через кот. осущ. связь с внеш. ус-ми, и ГТИ. Напр., МПВУ - специализир. ус-во, исп. в аппаратуре для обраб. заданного алгоритма. Осн. программа МПВУ запис. в ПЗУ, кот. также служит для хран-я подпрограмм. констант, таблиц и др. ОЗУ исп. для хр-я данных. поступивших из внеш. ус-ва или подготовлен. для выдачи, для хр-я промежуточ. результатов и хр-я адресной инф-ции. Блок генератора тактовых импульсов(ГТИ) выполн. на основе кварцевого генератора и исп. для выработки серии тактов импульсов и некотор. вспомогат. сигналов, необходимых для работы ЦПЭ и синхронизации др. блоков системы. ИФ представл. совокупность шин для передачи информации. электронных схем, спец. сигналов и алгоритмов, управляющих обменом инф-ции. Блок ИФ служит для сопряжения сигналов МПВУ и внеш. устр-в по электр. и времен. пар-рам.

Узлы ЦПЭ:

-ус-во управл. (УУ) с регитром команд (РгК) и дешифратором команд (ДШК)

-АЛУ

-аккумулятор (А) - осн. раб. регистр

-регистры общ. назнач. РОН со счетчиком команд (СК)

Связь м/д блоками МПВУ осущ. с помощью шин: ША, ШД, шины упр-я ШУ и ШК-шины команд.

Процесс выполн-я команды в МПВУ сост. из 2 фаз: фаза выборки кода команды и фаза ее исполнения.

Фаза выборки сост.: сначала адрес команды из СК выставляется на шину адреса (ША), затем происходит выборка кода команды из ПЗУ и передача его через ШК или ШД в регистр команд ЦПЭ. После чего происх. дешифрация этого кода в ДШК. В соот-вии с кодом команды УУ начинает выраб. упр. сигналы, необходимые для ее выполнения. Фаза выполнения команды начин. с подготовки операндов, после чего ЦПЭ переходит к выполнению операции, заданной кодом команды.