Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
цимпу / Таблицы и рисунки к конспекту лекций по ЦиМПУ раздел 3.docx
Скачиваний:
33
Добавлен:
13.02.2016
Размер:
4.85 Mб
Скачать

3.1 Структуры вычислительных систем

Рисунок 3.1 – Классическая структура вычислительной системы

Рисунок 3.2 – Магистральная структура вычислительной системы

Рисунок 3.3 – Упрощенная структура блока микропрограммного управления

3.2 Принципы организации однокристальных микропроцессоров и микропроцессорных систем

Рисунок 3.4 – Типовая структурная схема МПС

Рисунок 3.5 – Мультиплексирование шины адреса/данных

Рисунок 3.6 – Структура простого микропроцессора

Рисунок 3.7 – Структурная схема блока дешифрации команд и формирования машинных циклов

КЦ

b1

N – 2

М1

М2

М3

b2

N – 1

Т1

Т2

Т3

Т4

Т1

Т2

Т3

Т1

Т2

Т3

b3

N

а)

б)

Рисунок 3.8 – Циклы и такты МП (а) и пример размещения команды в памяти МПС(б)

Рисунок 3.9 – Временные диаграммы цикла чтения МП

Рисунок 3.10 – Аппаратная реализация пересылки байта вектора прерывания при выполнении операции рестраRST

N-1 0

0000 h

RG 0

RG 1

0001 h

RG 2

0002 h

.

.

.

.

.

.

RG M-2

FFFE h

RG M-1

FFFF h

Рисунок 3.11 – Условное представление линейной организации памяти для 16-разрядной шины адреса

б)

Рисунок 3.12 – Форматы команд простого микропроцессора

Таблица 3.1 – Система команд простого микропроцессора

Мнемокод

Код

Флажки

Число

Содержание

байтов

тактов

циклов

1

2

3

4

5

6

7

Команды пересылки

MOV r1r2

01ПППИИИ

1

4

1

Пересылка из регистра r2 в регистр r1

MOV Mr

01110ИИИ

1

7

2

Пересылка из регистра в память

MOV rM

01ППП110

1

7

2

Пересылка из памяти в регистр

MVI rb2

00ППП110

2

7

2

Пересылка непосредственных данных в регистр

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

Команды пересылки

MVI Mb2

36

2

10

3

Пересылка непосредственных данных в память

LXI rp,b3b2

00ПР0001

3

10

3

Загрузка непосредственных данных в пару регистров

LDA b3b2

3A

3

13

4

Прямая загрузка аккумулятора

STA b3b2

32

3

13

4

Прямая запись аккумулятора в память

LHLD b3b2

2A

3

16

5

Прямая загрузка пары регистров H

SHLD b3b2

22

3

16

5

Прямая загрузка пары регистров H в память

LDAX rp

00ПР1010

1

7

2

Косвенная загрузка аккумулятора посредством пары регистров B или D

STAX rp

00ПР0010

1

7

2

Косвенная запись аккумулятора в память посредством пары регистров B или D

XCHG

EB

1

4

1

Обмен между парами регистров H и D

Команды арифметических и логических операций

ADD r

10000ИИИ

+

1

4

1

Сложение регистра и аккумулятора

ADD M

86

+

1

7

2

Сложение памяти и аккумулятора

ADI b2

C6

+

2

7

2

Сложение непосредственных данных и аккумулятора

ADC r

10001ИИИ

+

1

4

1

Сложение регистра и аккумулятора с переносом

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

Команды арифметических и логических операций

ADC M

8E

+

1

7

2

Сложение памяти и аккумулятора с переносом

ACI b2

CE

+

2

7

2

Сложение непосредственных данных и аккумулятора с переносом

SUB r

10010ИИИ

+

1

4

1

Вычитание регистра из аккумулятора

SUB M

96

+

1

7

2

Вычитание памяти из аккумулятора

SUI b2

D6

+

2

7

2

Вычитание непосредственных данных из аккумулятора

SBB r

10011ИИИ

+

1

4

1

Вычитание регистра из аккумулятора с заемом

SBB M

9E

+

1

7

2

Вычитание памяти из аккумулятора с заемом

SBI b2

DE

+

2

7

2

Вычитание непосредственных данных из аккумулятора с заемом

INR r

00ППП100

(+)

1

4

1

Инкремент регистра

INR M

34

(+)

1

10

3

Инкремент памяти

DCR r

00ППП101

(+)

1

4

1

Декремент регистра

DCR M

35

(+)

1

10

3

Декремент памяти

INX rp

00ПР0011

1

6

1

Инкремент пары регистров

DCX rp

00ПР1011

1

6

1

Декремент пары регистров

DAD rp

00ПР1001

C

1

10

3

Сложение регистровой пары H с регистровой парой

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

Команды арифметических и логических операций

DAA

27

+

1

4

1

Преобразование аккумулятора в двоично-десятичный код

ANA r

10100ИИИ

+

1

4

1

Логическое И регистра и аккумулятора

ANA M

A6

+

1

7

2

Логическое И памяти и аккумулятора

ANI b2

E6

+

2

7

2

Логическое И непосредственных данных и аккумулятора

XRA r

10101ИИИ

+

1

4

1

Исключающее ИЛИ регистра и аккумулятора

XRA M

AE

+

1

7

2

Исключающее ИЛИ памяти и аккумулятора

XRI b2

EE

+

2

7

2

Исключающее ИЛИ непосредственных данных и аккумулятора

ORA r

10110ИИИ

+

1

4

1

Логическое ИЛИ регистра и аккумулятора

ORA M

B6

+

1

7

2

Логическое ИЛИ памяти и аккумулятора

ORI b2

F6

+

2

7

2

Логическое ИЛИ непосредственных данных и аккумулятора

CMP r

10111ИИИ

+

1

4

1

Сравнение регистра и аккумулятора

CMP M

BE

+

1

7

2

Сравнение памяти и аккумулятора

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

Команды арифметических и логических операций

CPI b2

FE

+

2

7

2

Сравнение непосредственных данных и аккумулятора

CMA

2F

1

4

1

Инвертирование аккумулятора

STC

37

C

1

4

1

Установка флажка переноса

CMC

3F

C

1

4

1

Инвертирование флажка переноса

RLC

07

C

1

4

1

Циклический сдвиг аккумулятора влево

RRC

0F

C

1

4

1

Циклический сдвиг аккумулятора вправо

RAL

17

C

1

4

1

Циклический сдвиг аккумулятора влево через разряд переноса

RAR

1F

C

1

4

1

Циклический сдвиг аккумулятора вправо через разряд переноса

Команды управления

JMP b3b2

C3

3

10

3

Безусловный переход

Jусл b3b2

11УУУ010

3

10

3

Условный переход

CALL b3b2

CD

3

18

5

Безусловный вызов подпрограммы

Cусл b3b2

11УУУ100

3

11/18

3/5

Условный вызов подпрограммы

RET

C9

1

10

3

Возврат

Rусл

11УУУ000

1

5/11

1/3

Возврат при условии

RST n

11nnn111

1

11

3

Повторный запуск

SPHL

F9

1

6

1

Пересылка пары регистров H в SP

Окончание таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

Специальные команды

PUSH rp

11РП0101

1

11

3

Пересылка пары регистров в стек

PUSH PSW

F5

1

11

3

Пересылка аккумулятора и регистра флажков в стек

POP rp

11РП0001

1

10

3

Загрузка регистровой пары из стека

POP PSW

F1

+

1

10

3

Загрузка аккумулятора и регистра флажков из стека

XTHL

E3

1

18

5

Обмен между регистровой парой H и стеком

PCHL

E9

1

5

1

Пересылка регистровой пары H в PC

IN port

DB

2

10

3

Ввод

OUT port

D3

2

10

3

Вывод

EI

FB

1

4

1

Разрешение прерывания

DI

F3

1

4

1

Запрещение прерывания

HLT

76

1

7

2

Останов

NOP

00

1

4

1

Нет операции

RIM

20

1

4

1

Чтение маски прерывания

SIM

30

1

4

1

Запись маски прерывания

Таблица 3.2 – Адреса регистров и регистровых пар микропроцессора

Регистры

Пары регистров

B

C

D

E

H

L

A

B

D

H

SP

000

001

010

011

100

101

111

00

01

10

11

Таблица 3.3 – Коды условий для команд управления

УУУ

Мнемокод

Условия

000

NZ

Неравенство нулю

001

Z

Равенство нулю

010

NC

Отсутствие переноса

011

C

Наличие переноса

100

PO

Нечетность

101

PE

Четность

110

P

Плюс

111

M

Минус

S

Z

0

AC

0

P

1

C

бит 7

бит 0

Рисунок 3.13 – Формат регистра флажков

Рисунок 3.14 – Схемы, поясняющие выполнение сдвигов микропроцессором