4.1.4. Буферные схемы

Двунаправленный буфер шины данных предназначен для логичес­кого и электрического разделения внутрипроцессорной шины данных и внешней, системной шины ШД. Буфер состоит из регистра-защелки и выходной схемы с тремя состояниями, т.е. схемы, обеспечивающей на выходе состояния 0, 1 и полное электрическое отключение от нагрузки (высокоимпедансное состояние). Схемы подобных буферов будут рас­смотрены далее. Здесь отметим только, что наличие в МП буферных схем, отключающихся от общей системной шины, обеспечивает реали­зацию магистрального принципа межмодульных связей в МП-системе.

В режиме ввода информации внутренняя шина данных подсоединяется к регистру-защелке буфера, загрузку которого из внешней шины производит буферная схема под управлением команды.

В режиме вывода информации буферная схема передает в шину данных содержимое буферного регистра-защелки, на вход которого по внутренней шине с одного из регистров (чаще всего из аккумулятора) загружен код, подлежащий выдаче.

Во время выполнения операций в МП, не связанных с процедура­ми обмена с внешними по отношению к МП устройствами системы, буферная схема отключается от шины ШД, т, е. переходит в высоко­импедансное состояние «не нуль, не один», которое принято называть «плавающим» состоянием.

Буферная схема шины адреса БА — однонаправленная, обеспечивает передачу адресов команд и данных, а также номеров периферийных устройств от МП в систему. Выход буфера адреса, точно так же как и буфера данных, может переходить в отключенное состояние. Подоб­ный режим необходимо иметь в МП-системе, в которой к памяти могут обращаться по системной шине адреса не только МП, но и некоторые из периферийных устройств (например, пульт оператора, контроллер прямого доступа к памяти и др.).

Прежде чем перейти к рассмотрению способа реализации програм­много управления в МП, целесообразно ознакомиться с системой ко­манд микропроцессора.

4.2 Основные временные параметры микропроцессора кр580ик80а

Время выполнения команды микропроцессора зависит от типа команды и составляет от одного до пяти машинных циклов (М). Длительность машинного цикла может составлять от трех до пяти машинных тактов (Ti). Длительность машинного такта равна периоду тактовой частоты, задаваемой частотой фаз СLK1, СLK2 генератора тактов.

Операции, выполняемые микропроцессором в машинном цикле, определяются 8-разрядной информацией, характеризующей состояние внутренних узлов микропроцессора. Этот байт состояния называется также словом состояния процессора и выдается на шину данных микропроцессора в такте Т2 каждого машинного цикла.

Для фиксации слова-состояния процессора можно использовать внешний 8-разрядный регистр. На рисунке 5 приведена временная диаграмма и схема записи слова состояния в многорежимный буферный регистр К589ИР12. Запись осуществляется сигналом CLK1 в такте Т2 с использованием сигнала SYNC.

Рисунок 3 – Временная диаграмма и схема записи слова состояния в многорежимный буферный регистр К589ИР12

Наименование и назначение сигналов состояния, а также соответствующие им разряды шины данных микропроцессора указаны в таблице 5.

Таблица 2 – Сигналы состояния микропроцессора

Обозначение сигнала	Разряд шины данных	Назначение сигнала
INTA WO STACK HLTA OUT M1 INT MEMR	D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7	Подтверждение прерывания; используется для стробирования приема команды RST в МП из схемы прерывания Запись; L – уровень сигнала указывает на запись данных в ЗУ или ВУ; H – уровень сигнала – запись в микропроцессор Стек; Н – уровень сигнала указывает, что на шине адреса установлено содержимое SP Подтверждение останова; Н – уровень сигнала указывает на переход МП в состояние останова Ввод; Н – уровень сигнала указывает, что на шине адреса установлен код ВУ и можно осуществить ввод данных в МП по сигналу DBIN=1 Н – уровень сигнала указывает, что МП принимает первый байт команды Ввод; Н –уровень сигнала указывает, что на шине адреса установлен код ВУ и можно осуществить ввод данных в МП по сигналу DBIN=1 Чтение; Н – уровень сигнала указывает, что осуществляется чтение содержимого ЗУ по адресу, установленному на шине адреса