2 Постановка задач проекта

12

2.1 Требования к структуре и интерфейсу гипотетического микропроцессора

Разрабатываемый микропроцессор, дожжен иметь структуру и интерфейс, схожий с заданным микропроцессором-прототипом – МК51.

Разрабатываемый микропроцессор должен иметь в своем составе следующие структурные элементы:

1. арифметико-логическое устройство (АЛУ), предназначенное для выполнения группы арифметических и логических операций;

2. резидентную память программ (РПП), для хранения команд и адресов операндов;

3. резидентную память данных (РПД), для хранения исходных данных операций и результатов их выполнения;

4. устройство управления и синхронизации;

5. регистр адреса (РА), адресующий данные в РПД;

6. счетчик команд (СК), адресующий данные в РПП;

7. порты 0,1,2,3, для работы с внешней памятью программ и внешней памятью данных;

8. регистр указатель данных (РУД), для адресации данных во внешней памяти;

9. слово состояния программы (СПП), для хранения флагов работы программы;

10. шину, связывающую между собой основные узлы процессора.

Множество команд микропроцессора должно являться подмножеством команд микропроцессора МК51 и включать в себя команды трех основных типов: арифметико-логические, посылочные и команды переходов.

Группа команд арифметико-логического типа должна состоять из команд ADDC – сложение аккумулятора с байтом из регистра общего назначения, MUL – умножение аккумулятора на регистр B, RL – циклический сдвиг аккумулятора влево.

Группа команд посылочного типа должна состоять из команд MOV – пересылка в регистр прямоадресуемого байта, XCH – обмен аккумулятора с прямоадресуемым байтом.

Группа команд переходов должна состоять из команд LJMP – длинный переход в полном объеме памяти программ, JMP – косвенный относительный переход.

2.2 Требования к структуре АЛУ микропроцессора

Арифметико-логическое устройство (АЛУ), разрабатываемого микропроцессора должно иметь тип ЗМО и структуру, позволяющую ему выполнять заданный набор арифметико-логических операций (ADDC, MUL, RL, XCH).

В соответствии с этими требованиями, разрабатываемое АЛУ должно иметь в своем составе следующий набор структурных элементов:

1. накапливающий сумматор, для хранения одного из операндов и результата определенных операций;

2. два вспомогательных регистра, для хранения, в случае необходимости, второго операнда и хранения результата операции соответственно.

2.3 Требования к структуре микро ЭВМ

Структура, разрабатываемой микро ЭВМ должна отражать функциональные возможности системы команд, реализованной в микропроцессоре и иметь шинный интерфейс. С этой целью в микро ЭВМ должен быть введен следующий набор структурных элементов:

1. микропроцессор (МП);

2. генератор синхросигналов и начальных условий (ГСС и НУ);

3. внешняя память программ (ВПП);

4. внешняя память данных (ВПД);

5. блок обработки прерываний (БОП);

6. последовательный интерфейс для связи с внешними устройствами (ПИ).