-
Модель уу микропроцессора.
Для выполнения своих функций УУ должно иметь входы, позволяющие определить состояние управляемой системы, и выходы, через которые осуществляется управление поведением системы.
Входной информацией для устройства управления служат:
-
тактовые импульсы – с каждым тактовым импульсом УУ инициирует выполнение одной или нескольких микроопераций;
-
КОП – код операции текущей команды поступает из регистра команды и используется, чтобы определить, какие микрооперации должны выполняться в течение машинного цикла;
-
флаги – требуются устройству управления для оценки состояния микропроцессора и результата предшествующей операции, что необходимо для выполнения команд условного перехода;
-
сигналы из системной шины – часть сигналов системной шины, обеспечивающая передачу в УУ запросов прерывания, подтверждений и т.п.
В свою очередь УУ формирует следующую выходную информацию:
-
внутренние сигналы управления – эти сигналы воздействуют на внутренние схемы микропроцессора и относятся к одному из двух типов:
-
сигналы управления перемещением данных между регистрами микропроцессора,
-
сигналы, определяющие функции операционного устройства микропроцессора;
сигналы в системную шину – управляющие сигналы в память и управляющие сигналы в модули ввода/ вывода.
Рисунок 1 – Модель устройства управления
4. Упрощенная функциональная схема уму.
Упрощенная функциональная схема УМУ представлена на рисунке 2.
Отличительной особенностью УМУ является наличие управляющего ПЗУ, в котором хранятся микропрограммы выполнения машинных команд. Код очередной команды программы поступает на вход УМУ. Далее вся команда разделяется на поле КОП и адресную часть. Запуск микропрограммы выполнения команды осуществляется путем передачи КОП из регистра команд на вход дешифратора КОП, в котором КОП преобразуется в начальный (первый) адрес микрокоманды. Выбранная из управляющего ПЗУ микрокоманда заносится в регистр микрокоманд. Каждая микрокоманда содержит микрооперационную и адресную части. Микрооперационная часть микрокоманды поступает на дешифратор микрокоманды, на выходе которого образуются управляющие сигналы. Управляющие сигналы инициируют выполнение микроопераций в исполнительных устройствах и узлах микроЭВМ. Адресная часть микрокоманды поступает на вход формирователя адреса микрокоманды, где формируется адрес следующей микрокоманды. Этот адрес может зависеть от адресной части текущей микрокоманды, от значений сигналов состояния (флагов), поступающих от исполнительных устройств. Сформированный адрес микрокоманды снова записывается в регистр адреса микрокоманды, и процесс повторяется до окончания микропрограммы.
КОП адресная
часть команды
Дешифратор
КОП Дешифратор
адреса
Формирователь
адреса микрокоманды
Флаги Формирователь
адреса
Регистр
адреса микрокоманды ША
ПЗУ
микропрограмм Формирователь синхроимпульсов
Регистр
микрокоманды
Дешифратор
микрокоманды
…
Сигналы
управления
Рисунок 2 - Упрощенная функциональная схема УМУ