
- •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
1.20.3.Организация управляющего автомата
Устройства управления, реализованное на базе БИС К1804ВУ4 (Рис. 10 .72) включает в себя ПЗУ микропрограмм, регистр микрокоманд, мультиплексор логических условий и схему управления. Формат микрокоманды содержит поля микроопераций, инструкций, адресов и т.п. для управления операционным автоматом ОА, поля для формирования адреса перехода (адрес и номер проверяемого логического условия) и поля управления собственно. .ВУ4.
1.21.Структура устройств обработки данных
Устройство обработки данных, реализованное на базе БИС серии К1804 (Рис. 10 .73) включает в себя операционный и управляющий автоматы.
Операционный автомат построен на группе секций . .ВС1 и вспомогательных БИС. Схема (СУП) ускоренного переноса. .ВР1 обслуживает 4 АЛС (допускает каскадирование). Схема управления сдвигом может быть построена на элементах малой степени интеграции; ее сложность зависит от необходимости реализации в МПС различных типов сдвигов (логический, арифметический, модифицированный, циклический и их комбинации). В простейшем случае - при необходимости реализовать только обыкновенные циклические сдвиги СУС вырождается в две перемычки, соединяющие пары выводов соответственно младшей и старшей секций: PR0-PR3 и PQ0-PQ3. Разумеется, в этом случае в микрокоманде будет отсутствовать поле <УС>.
Р
ис.
10.72. Микропрограммное
устройство управления
Управляющий автомат с программируемой логикой реализован на базе 12-разрядной БИС управления последовательностью микрокоманд. .ВУ4 (предполагается, что объем ПЗУ МК не превышает 4K слов). В состав УУПЛ, кроме. .ВУ4 и ПЗУ МК, входит схема синхронизации, мультиплексор (МП) логических условий и буферные схемы для подключения источников внешнего адреса. БИС . .ВУ4 управляет подключением одного из трех источников адреса: поле микрокоманды АМК содержит адрес перехода и может вводится в. .ВУ4 по сигналу PE\, начальный адрес микропрограммы поступает из ЦУУ и вводится по сигналу MAP\. Если в системе предусмотрены векторные прерывания, то адрес прерывающей подпрограммы поступает от контроллера прерываний и вводится в. .ВУ4 по сигналу VECT\.
Микрокоманда содержит группу полей для управления операционным автоматом:
AA и AB |
- адреса каналов двухканального блока РЗУ; |
I9 |
- девятибитовый код инструкции для. .ВС1; |
C0 |
входной перенос в младшую секцию; |
УС |
поле управления схемой переносов. |
Р
ис.
10.73.Структура
устройства обработки данных
Для формирования следующего адреса предназначены поля:
X |
номер логического условия; |
АМК |
адрес перехода; |
CEN |
разрешения анализа логического условия; |
CI |
входной перенос инкрементора адреса; |
I4 |
инструкция секции управления. |
При веденный выше формат микрокомандного слова может расширяться за счет введения дополнительных полей (например, для управления внешней магистралью). С другой стороны, часто бывает целесообразно [22] ввести несколько (чаще два) различных форматов микрокоманд - операционных и переходов. Это позволяет уменьшить длину микрокоманды и эффективней использовать объем ПЗУ МК.