
- •Микропроцессоры и микропроцессорные системы
- •Введение
- •1.1.Успехи интегральной технологии и предпосылки появления микропроцессоров
- •1.2.Основные схемотехнологические направления производства микропроцессоров
- •1.3.Характеристики микропроцессоров
- •1.4.Поколения микропроцессоров.
- •Машина пользователя и система команд
- •1.6.Архитектура 16-разрядного микропроцессора
- •Система команд i8086
- •Общая структура мпс
- •Структура микропроцессора и интерфейсные операции
- •1.7.1.Внутренняя структура
- •1.7.2.Командный цикл микропроцессора.
- •1.7.3.Машинные циклы и их идентификация.
- •1.7.4.Реализация микропроцессорных модулей и состав линий системного интерфейса
- •1.8.1.Внутренняя структура
- •1.8.2.Машинные циклы i8086 в минимальном и максимальном режимах
- •1.8.3.Структура микропроцессорных модулей на базе микропроцессора i8086
- •Подсистема памяти мпс
- •1.9.Распределение адресного пространства
- •1.10.Р егенерация динамической памяти
- •Подсистема ввода/вывода мпс
- •1.11.Подсистема параллельного обмена на базе буферных регистров
- •1.12.Контроллер параллельного обмена к580вв55
- •1.13.Последовательный обмен в мпс
- •1.13.1.Универсальный последовательный приемопередатчик кр580вв51
- •Подсистема прерываний мпс
- •1.14.Внутренние и внешние прерывания
- •1.15.Функции подсистемы прерываний и их реализация
- •1.16.Контроллеры прерываний
- •Подсистема прямого доступа в память мпс
- •1.17.Контроллер прямого доступа в память к580вт57
- •1.18.Высокопроизводительный 32-разрядный контроллер пдп 82380
- •1.18.1.Архитектура контроллера 82380
- •1.18.1.1.И нтерфейс с главным процессором.
- •1.18.2.Функции контроллера пдп
- •1.18.3. Программируемый контроллер прерываний
- •1.18.4. Программируемые интервальные таймеры
- •1.18.5. Контроллер регенерации динамического озу
- •1.18.6. Генератор с состоянием ожидания
- •1.18.7.Сброс центрального процессора
- •1.18.7.1.Размещение карты регистров
- •1.18.7.2.Интерфейс с микропроцессором
- •1.18.7.3.Сигналы сопряжения с микропроцессором 80386
- •1.18.8. Синхронизация шины контроллера 82380
- •1.18.8.1. Конвейеризация адресов
- •Организация мпс на базе секционированных бис
- •1.19.А рифметико-логические секции
- •1.20.Секции управления и устройства управления
- •1.20.1.Эволюция структур сфам.
- •1.20.2.Секции управления адресом микрокоманд серии к1804.
- •1.20.3.Организация управляющего автомата
- •1.21.Структура устройств обработки данных
- •1.22.Мпс с одно- и двухуровневым управлением
- •1.23. Расширение архитектуры Am2900
- •1.23.1. Базовый процессорный элемент к1804вм1
- •1.23.1.1. Организация основных блоков
- •1.23.1.2.Система инструкций
- •Однокристальные микроЭвм
- •1.24.Однокристальные микро-эвм к1816ве48/49/35
- •1.24.1.С труктура омэвм
- •1.24.2.Элементы архитектуры омэвм
- •1.24.3.Порты ввода/вывода
- •1.24.4.Система команд омэвм
- •1.24.5.Расширение ресурсов омэвм
- •1.25. Однокристальная микроЭвм к1816ве51
- •1.25.1.Семейство однокристальных эвм mcs-51
- •1.25.2.Структура микро-эвм к1816ве51
- •1.25.3.Архитектурные особенности микро-эвм
- •1.25.4.Организация внутренней памяти данных.
- •1.25.5.Машинные циклы и синхронизация микро-эвм
- •1.25.6.Внешние устройства микро-эвм
- •1.25.7.Описание последовательного порта.
- •1.25.8.Таймеры-счетчики
- •1.25.9.Подсистема прерываний
- •1.25.10.Система команд
- •Системы проектирования и отладки мпс
- •1.26.Проблемы и особенности отладки мпс
- •1.26.1. Особенности отладки мпс на разных этапах ее существования.
- •1.27.С татические отладчики
- •1.28.Логические анализаторы
- •1.29. Сигнатурные анализаторы
- •1.29.1.Идея сигнатурного анализа
- •1.29.2.Оборудование сигнатурного анализа и требования к проверяемой схеме
- •1.30. Системы проектирования мпс
- •1.30.1.Внутрисхемные эмуляторы
- •Литература
1.20.2.Секции управления адресом микрокоманд серии к1804.
К БИС этой серии, предназначенных для реализации различных вариантов УУПУ (как микропрограммного, так и программного уровня), относятся микросхемы К1804ВУ1,2,3,4,5.
БИС . .ВУ5 предназначена для построения контроллера адреса (программный уровень) и будет рассмотрена позднее.
БИС . .ВУ1 и . .ВУ2 представляют собой 4-разрядные секции, обеспечивающие построение СФАМ произвольной разрядности (кратной четырем). Структуры. .ВУ1 и. .ВУ2 практически идентичны и управляются одинаково. БИС. .ВУ3 является вспомогательной для построения СФАМ на секциях. .ВУ1,2 (дешифратор инструкций, общий для всех секций).
Наиболее популярна 12-разрядная несекционируемая схема управления последовательностью микрокоманд К1804ВУ4 (Рис. 10 .71), архитектура которой практически повторяет архитектуру секций. .ВУ1,2.
Р
ис.
10.71. БИС К1804ВУ4
Микросхема включает в себя 12-разрядный микропрограммный счетчик mPC (счетчик адреса МК) с инкрементором, 5-уровневый стек, 12-разрядный регистр/счетчик Rg/C с детектором нуля, 12-разрядный мультиплексор 41 выходной буфер с тремя состояниями и блок управления.
D[11:0] |
- вход непосредственного адреса; |
I[3:0] |
- вход кода инструкции; |
CC\ |
- вход кода условия; |
CCEN\ |
- вход разрешения проверки условия; |
CI |
- вход переноса инкрементора; |
RLD\ |
- вход разрешения записи в Rg/C; |
OE\ |
- вход разрешения выдачи адреса МК; |
Y[11:0] |
- выход адреса МК; |
FULL |
- выход признака переполнения стека; |
PE\ |
- выход разрешения подключения первого источника прямого адреса (поле адреса микрокоманды); |
MAP\ |
- выход разрешения подключения второго источника прямого адреса (начальный адрес микропрограммы); |
VECT\ |
- выход разрешения подключения третьего источника прямого адреса (контроллер прерываний). |
Микросхема выполняет 16 различных инструкций, отличающихся выбором источника адреса микрокоманды и действий над стеком и регистром/счетчиком. Выбранный мультиплексором адрес передается на выход Y (при OE\ = 0) и через управляемый инкрементор поступает в микропрограммный счетчик mPC. При CI = 0 не производится добавление 1 к выбранному адресу и в mPC записывается тот же адрес, который был выдает на выход Y.
Табл. 10.20
-
I[3:0]
HEX
Мнемо
код
Название
операции
Сост.
Rg/C
Условие
НЕ вып.
Условие вып.
УУст.
Rg/C
Вы-
бор
Y
Стек
Y
Стек
0
JZ
Перех.на 0 адр.
х
0
Очистка
0
Очистка
-
PE
1
CJS
Усл.пер. к п/п
х
mPC
-
D
PUSH
-
PE
2
JMAP
Вход в команду
х
D
-
D
-
-
MAP
3
CJP
Усл.переход
по адресу
из микроком.
х
mPC
-
D
-
-
PE
4
PUSH
Загр.mPC в стек и усл.загр.Rg/C
х
mPC
PUSH
mPC
PUSH
Прим.1
PE
5
JSRP
Пер. к п/п по
одному из двух
адресов
х
Rg/C
PUSH
D
PUSH
-
PE
6
CJV
Усл.перех.
по вектору
х
mPC
-
D
-
-
VECT
7
JRP
Усл.пер.по адр.
из Rg/C или
микрокоманды
х
Rg/C
-
D
-
-
PE
8
RFCT
Повторение
цикла
Rg/C 0
F
-
F
-
-1
PE
при Rg/C 0
Rg/C = 0
mPC
POP
mPC
POP
-
PE
9
RFCT
Повторение цикла
Rg/C 0
D
-
D
-
-1
PE
из
микрокоманды
Rg/C = 0
mPC
-
mPC
-
-
PE
A
CRTN
Усл.возврат
из п/п
х
mPC
-
F
POP
-
PE
B
CJPP
Усл.перех.по адр.из МК
с извл.из стека
х
mPC
-
D
POP
-
PE
C
LDCT
Загр.Rg/C
и продолжение
х
mPC
-
mPC
-
Загрузка
PE
D
LOOP
Организация цикла
х
F
-
mPC
POP
-
PE
E
CONT
Последовательный
выбор
х
mPC
-
mPC
-
-
PE
F
TWB
Ветвление
Rg/C 0
F
-
mPC
POP
-1
PE
на 3 точки
Rg/C = 0
D
POP
mPC
POP
-
PE
Прим. 1. Содержимое Rg/C сохраняется при (CCEN = 0) & (CC = 1), иначе – загрузка Rg/C.
Инструкции БИС делятся на безусловные и условные, причем последние зависят как от внешнего условия CC\, так и от состояния равенства нулю внутреннего регистра/счетчика Rg/C, причем предусмотрены инструкции, проверяющие сразу два этих условия и обеспечивающие разветвление сразу на три направления.
Сигнал CCEN разрешает проверку внешнего условия. Если на входе CCEN H-уровень, то при выполнении условных инструкций условие считается выполненным независимо от значения CC. При CCEN = 0 условие считается выполненным, если на входе CC L-уровень. В Табл. 10 .20 приведены инструкции БИС К1804ВУ4.