33) Алгоритм функционирования к580вм80
Функционирование микропроцессора состоит из повторяющихся рабочих циклов. Рабочий цикл или цикл команды - это время, за которое выполняется одна команда. Цикл команды реализуется за несколько машинных циклов М, точное число которых зависит от сложности команды и определяется числом обращений микропроцессора к памяти или другим устройствам ввода/вывода, то есть тем, сколько раз используется шина данных. Команды МП КР580ВМ80 занимают в памяти от одной до трех ячеек памяти - байтов. Первый байт всегда содержит код операции (КОП). Второй и третий байты содержат или непосредственно операнды , или адрес операнда, или адрес перехода. На выполнение одной команды затрачивается от 1 до 5 машинных тактов. В общем случае чем длиннее команда тем больше машинных циклов требуется для её исполнения, но количество циклов определяется и содержанием команды.
XTHL – обмен вершины стека (2 байта) с регистровой парой HL.
Например, команда занимает два байта. В этом случае потребуется два машинных цикла для считывания команды.
Алгоритм функционирования МП КР580ВМ80А в течение машинного цикла:
такт Т1: МП выдает адрес из программного счётчика (CК) на ША (поддерживается до Т4), по сигналу SYNC выдает слово состояния на ШД.
такт Т2: запись в регистр слова состояния, анализ сигналов ГОТов, ЗаХВат, П.ОСТ (подтверждение останова), на такте Т2 производится увеличение на 1 (инкремент) счетчика команд и вырабатываются сигналы ЧТение (DBIN) и ЗаПись (WR) .
При ЗХВ=0, П.Ост=0 и ГОТ=1 (готовность внешнего устройства к обмену) МП переходит к машинному такту Т3.
При отсутствии сигнала ГОТ МП после Т2 приостанавливает процесс обработки, переходит в особый режим ожидания (такт ТW) и выставляет сигнал WAIT (ОЖ). Время ожидания составляет целое число тактов и может длиться бесконечно долго. На каждом такте по спаду синхросигнала Ф2 МП проверяет состояние сигнала ГОТ и при появлении ГОТ=1 снимает сигнал Ожидания и переходит к такту Т3.
При появлении сигнала ЗХВ (требования прямого доступа к памяти) МП устанавливает внутренний триггер (флаг) ЗХВ в 1 и далее заканчивает выполнение машинного цикла (Т3, Т4, Т5). После Т5 МП переходит в режим прямого доступа к памяти (ПДП), вычислительный процесс приостанавливается, МП устанавливает буферные схемы ША и ШД в Z-состояние. Выставляет сигнал разрешения ПДП HLDA. Происходит обмен между внешним устройством и памятью, минуя процессор под управлением контроллера ПДП. Содержание регистров МП не изменяется. На каждом такте проверяется наличие сигнала ЗХВ, при его снятии на следующем такте триггер ЗХВ сбрасывается в 0, МП переходит в такт Т1 следующего машинного цикла.
При наличии внутреннего сигнала П.Ост (программный останов МП в результате выполнения команды HALT) МП переходит в режим останова TWH. МП не отключается от ША и ШД, но ничего не выполняет. Из этого состояния МП может перейти в режим ПДП при появлении сигнала ЗХВ=1, но после снятия сигнала ЗХВ возвращается в состояние останова.
Выйти из режима останова можно двумя способами:
а) подачей сигнала INT (З.ПР.) запроса на прерывания от внешнего устройства. МП переходит к подпрограмме обработки прерывания по адресу, задаваемому контроллером прерываний. Этот способ используется в цифровых системах управления от ЭВМ;
б) подачей сигнала начальной установки RESET (СБРОС).
такт Т3. Чтение байта из памяти (ВУ) или запись байта в память (ВУ).
такты Т4 и Т5. Внутренние операции микропроцессора.
П
осле
завершения цикла команды МП анализирует
наличие сигнала З.Пр. Если прерывание
разрешено Р.Пр=1 (устанавливается
программно командами EI,
DI),
то МП переходит к подпрограмме обработки
прерываний.
ВЫВОДЫ:
МП реагирует в режиме ожидания Tw, если на Т2 сигнал ГОТ=0. Находится неограничено долгое, целое число тактов время и выходит из него по синхросигналу Ф2 при ГОТ=1
МП переходит в режим ПДП в 2-х случаях: а) после последнего машинного такта любого машинного цикла; б) после Тwн. Переход происходит по сигналу ЗХВ и выходит когда ЗХВ=0.
МП переходит к подпрограмме обработки прерываний после завершения выполнения текущей программы, при наличии запроса на прерывание и разрешение на прерывание
Режим останова Twн – переходит после выполнения команды HALT и можетбыть выведен 2 способами: а) Reset; б) подачей сигнала З.Пр при наличии сигнала разрешения Р.Пр.