Министерство науки, высшей школы и технической политики РФ

Самарский государственный ордена Трудового Красного Знамени

аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева

КУРС ЛЕКЦИЙ

ПО

МИКРОПРОЦЕССОРАМ.

Самара

1999

Принцип проектирования микропроцессорного блока.

Проектирование процессорного блока заключается в обеспечении управления необходимыми шинами микропроцессорного устройства с учетом требуемой нагрузочной способности. Состав шин определяется при проектировании интерфейса. Требуемая нагрузочная способность обеспечивается буферными элементами, при этом необходимо различать статистическую нагрузку (нагрузку по постоянному току) и динамическую (связанная с допустимой емкостью нагрузки). В зависимости от типа МП средняя нагрузка по постоянному току составляет от 8 до 2mA, а дополнительная средняя нагрузка меньше 100пФ. В зависимости от типа МП может использоваться двухшинная архитектура микропроцессорного устройства или трехшинная. Двухшинная используется в том случае, если МП имеет совмещенные ША и ШД. Эта архитектура поддерживается специальными БИС в ряде микропроцессорных комплектов {ША+ШД,ШУ}.

1821ВМ1821РУ55

Особенностью микросхемы является наличие входящего регистра защелки для фиксации адреса, ОЗУ=256х8, 2х8 и 1х16 параллельных порта, 1х14 счетчик-таймер. В качестве буферных устройств могут быть использованы:

580ВА86, 580ВА87 (инверсный), 1533АП456, 1533ЛП456 (двунаправленный).

Буферный усилитель с тремя состояниями:

Т - направление передачи информации; ОЕ(CS) - выборка корпуса;

Каналы А и В не эквивалентны, большей нагрузочной способностью обладает канал В (32mA, 300пФ), а у канала А в два раза меньше.

Недостаток 580-серии: высокое энергопотребление.

Лучшими характеристиками обладают микросхемы серии 1533 и вместо ВА можно использовать АП6, АП5.

Программная модель микропроцессора Intel 8085.

Особенности структурной организации МП с точки зрения пользователя отражает программная модель. На рисунке B, C, D, E, H, L - регистры общего назначения МП, которые могут объединяться в регистровые пары rp B(DC), rp D(DE), rp H(HL), А – аккумулятор, SP –указатель стека, PC – прогаммный счетчик , M – ячейка памяти , адрес которой находится в регистровой паре (HL), F – регистр признаков,rp PSW – регистр состояния.

Структура регистра признаков F представлена на рисунке

S – признак знака. Принимает значение старшего разряда регистра А

Z – признак нулевого результата. Устанавливается в единицу, если результат операции равен 0.

АC – признак дополнительного переноса. Устанавливается в единицу, если есть перенос из третьего бита в четвертый. Возникает при выполнении операций сложения, вычитания, инкрементирования, декрементирования, сравнения, логических операциях. В операциях DAA( десятичная коррекция ) используется автоматически.

C – признак переноса при сложении или заема при вычитании. Устанавливается, если возникает перенос из старшего разряда или заем в старший разряд.

P – признак четности. Устанавливается , если число единиц в байте нечетно.

В регистре признаков отсутствует бит арифметического переполнения. Поэтому в случае необходимости его следует формировать с помощью программной процедуры.

Обращение к РОН, A, F, rp PSW производится с помощью соответствующих команд. Для обращения к SP и PC требуются специальные процедуры. Например,

Чтение SP LXIH 0000

DAD SP

Загрузка PC LXIH addr

PCHL

Чтение PC CALL addr

addr: POP rp

PUSH rp.

Возможны и другие варианты обеспечения доступа к этим регистрам.