1.1.1.4. Контроллер памяти ( Memory Controller)
РАЛУ связывается со всей памятью, за исключением Регистрового Файла, через контроллер памяти. (Он связывается с верхним файловым регистром через контроллер памяти за исключением того случая, когда используется работа с вертикальным окном). Контроллер памяти содержит регистры адреса (Address Register) и данных (Data Register), 4-байтовую очередь команд (4-Byte Queue), подчиненный программный счетчик ( Slave PC ), и контроллер шины ( Bus Controller).
Контроллер шины управляет шиной памяти, которая состоит из внутренней шины постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), внутренней шины оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) , и внешней шины адреса/ данных. Контроллер шины получает запросы доступа к памяти или из РАЛУ или из 4-байтовой очереди команд с упреждением; запросы очереди имеют приоритет. Очередь прозрачна для РАЛУ и пользователя. Когда контроллер шины получает запрос из очереди, он выбирает код адреса из подчиненного PC. Это увеличивает быстродействие выполнения, так как следующий байт команды доступен немедленно и процессор может не ждать пересылки адреса из главного PC в контроллер памяти. Если переход, прерывание, вызов подпрограммы, или возврат из подпрограммы изменяют последовательность адресов, главный PC загружает новый адрес в подчиненный PC, очередь обновляется и обработка продолжается.
1.1.1.5. Контроллер прерываний и pts (Interrupt Controller)
Программируемый контроллер прерываний содержит схему приоритета аппаратных прерываний, которая может изменяться программным обеспечением пользователя. Эти прерывания обслуживаются пользовательскими программами обработки прерывания.
Кроме того, 8XC196KC/KD снабжен микропрограммным процессором аппаратного прерывания - периферийной станцией транзакции (Peripheral Transaction Server;PTS). PTS обслувает прерывания с фиксированным набором действий типа:пересылка данных, старт Аналого-цифрового преобразователя (АЦП), чтение FIFO очереди быстродействующего модуля Ввода, загрузка событий в быстродействующий модуль Вывода. PTS выполняет эти задачи быстрее, чем стандартные, сервисные программы обработки прерывания.
PTS может обслуживать все прерывания за исключением следующих: Немаскируемое прерывание (NMI), ловушка (Trap), и невыполняемый код операции. PTS циклы имеют более высокий приоритет чем стандартные прерывания и могут временно приостанавливать программы обработки прерывания.
1.2. Параметры синхронизации
Тактовый генератор делит на два опорную частоту и вырабатывает два внутренних временных сигнала PH1 и PH2. (рис.3). Активный уровень сигналов - высокий. По переднему фронту PH1 и PH2 генерируется CLKOUT,- выход внутреннего генератора часов.
Объединенный период PH1 и PH2 определяет базисную единицу времени, известную как время состояния или состояние(такт).
Максимальная частота 8XC196KC 20 МГц, одна единица времени состояния равняется 100 нс.
Лабораторные работы проводятся на платформах, с установленными кварцевыми резонаторами с частотой 8 МГц, поэтому одно состояние(такт) составляет 250 нс.
Рис. 3
1.3. Внутренние периферийные устройства
I80C196KC содержит следующие внутренние периферийные модули, которые обеспечивают специальные функции для ряда прикладных задач:
- стандартные порты ввода-вывода;
- последовательный порт ввода-вывода;
- быстродействующий модуль ввода-вывода;
- аналогово-цифровой преобразователь (АЦП)
- широтно-импульсный модулятор (ШИМ)
- сторожевой таймер