- •Вопрос 1
- •Вопрос 2
- •Алгоритм работы управляющего автомата
- •Inta - признак начала работы в режиме прерывания.
- •Вопрос 3
- •Способы адресации
- •Спецкоманды
- •Псевдокоманды
- •2.4. Способы адресации
- •2.5. Форматы команд 16-разрядного мп
- •2.6. Система команд 16-разрядного мп
- •2.6.1. Команды передачи данных
- •2.6.2. Команды обработки данных
- •2.6.3. Команды управления
- •2.6.4. Команды условного перехода
- •2.6.5. Команды обработки цепочек данных
- •Вопрос 4
- •Вопрос 5
- •Организация шин микроЭвм.
- •Увеличение нагрузочной способности шин мп
- •Шинные формирователи
- •Системный контроллер
- •Вопрос 6
- •Вопрос 7
- •Инициализация.
- •2 Разряда
- •Г Сброс раф работы первичного автомата
- •Вопрос 8
- •Структурная схема.
- •Режимы работы.
- •Управляющие слова, инициализация (уси).
- •Каскадная схема включения.
- •Вопрос 10
- •3.4. Обработка прерываний
- •3.5. Организация прямого доступа к памяти
- •3.6. Запуск и сброс микропроцессора
- •Вопрос 11
- •Вопрос 12
- •Вопрос 13
- •Вопрос 14
- •Вопрос 15
- •Сторожевые таймеры
- •Организация таймеров/счетчиков.
Вопрос 2
Структурная схема 8-ми разрядного МП
Микропроцессор К580ИК80А (в дальнейшем для краткости обозначаем МП К580) имеет следующие характеристики:
- разрядность шины данных - 8;
- тактовая частота - до 2 МГц;
- разрядность шины адреса – 16
- количество контактов на корпусе - 40:
- размер кристалла кремния - около 30 мм ;
- технология изготовления - п-МОП;
- количество транзисторов - около 5 тысяч;
Укрупнено в схеме МП можно выделить:
- арифметико-логический блок /АЛБ/;
- регистры общего назначения /В,СД,Е,НL/;
- специальные регистры /УС, СК, РА,РК,W. Z/;
- устройство управления и синхронизации;
В состав АЛ Б входят:
- арифметико-логическое устройство АЛ У/ALU;
- регистр-защелка аккумулятора РЗА /ТА/;
- буферный регистр БР/Т/;
- аккумулятор /А/;
- регистр признаков РП /F/;
- десятичный корректор ДК /DА/;
К специальным регистрам относятся:
- регистр команд РК /IR/ с дешифратором команд /ДШК/;
- указатель стека УС /SР/;
- счетчик команд СК /РС/;
- регистр адреса РА /КСА/;
- регистры W,Z - программно недоступные.
Кроме того, можно выделить двунаправленный буфер шины данных БШД /BFD/ и однонаправленный буферный регистр адреса БРА /ВFА/; выбор регистров происходит за счет работы мультиплексора МС /МS и дешифратора /ДШ/,
Обмен информацией между составными частями схемы осуществляется с помощью 8-разрядной внутренней шины По шине передаются команды, адреса, данные, а также информация о состоянии процессора /SW/ в текущем машинном цикле.
АЛУ представляет собой 8-разрядную комбинационную схему, которая выполняет арифметические и логические операции Операнды на входы АЛУ подаются с регистров временного хранения РЗА и БР, что позволяет избежать возникновения "гонок" при работе МП .АЛУ выполняет следующие операции: СЛОЖЕНИЕ, ВЫЧИТАНИЕ, И, ИЛИ. ИСКЛЮЧАЮЩИЕ ИЛИ, ИНВЕРСИЮ, СДВИГ ВПРАВО, СДВИГ ВЛЕВО, ПРИРАЩЕНИЕ ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ, ПРИРАЩЕНИЕ ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ.
Аккумулятор используется при выполнении арифметических или логических операций, для хранения одного из операндов и результата выполнения операций. Следует отметить, что у некоторых МП имеется в составе несколько аккумуляторов, что повышает общую производительность микроЭВМ
Регистр признаков представляет собой набор триггеров, называемых флажками. В зависимости от результатов выполняемых АЛУ операций, каждый триггер устанавливается в состояние 0 или 1.Он служит для организации ветвления.
S=1 отрицательный результат
S=0 триггер не взведен, положительный результат
Z=1 нулевой признак
АС ~H=1 дополнительный перенос(он происходит в АЛУ)
Р=1 паритет( четность)
С=1 перенос, он нужен для десятичной коррекции, для многобайтовых сложений
Десятичный корректор - устройство, назначение которого состоит в том, чтобы под действием специальной команды представить результат выполнения двоичной операции АЛУ как результат операции десятичной арифметики. Коррекция осуществляется прибавлением двоичного кода числа шесть к младшей или старшей тетраде результата, когда содержимое их находится в пределах А – F или в случае возникновения основного или дополнительного переноса.
Регистры общего назначения используются для хранения операндов, промежуточных и конечных результатов, а также адресов и индексов при косвенной и индексной адресациях. Причем регистры могут составлять пары /ВС, DE, HL/ Регистр HL - парный регистр косвенного адреса.
Регистр команд предназначен для хранения кода текущей выполняемой команды. Выполнение каждой команды производится МП в строгой последовательности, определяемой кодом команды, и синхронизируется во времени с сигналами генератора тактовых импульсов.
Указатель стека - 16-разрядный регистр, который содержит адрес ячейки стековой памяти занятой информацией /вершины стека/.
Стековая память - область последовательно расположенных регистров или ячеек памяти, снабженных указателем стека, в котором автоматически при записи и считывании устанавливается номер /адрес/ последней занятой ячейки стека. В МП К58О используется "перевернутый" стек, т.е. при передаче в стек информации величина УС уменьшается, а при извлечении информации из стека УС - увеличивается.
Счетчик команд, или программный счетчик, используется для приема и хранения текущего адреса команды. Содержимое СК автоматически инкрементируется после выборки каждого байта команды
Регистр адреса 16-разрядный служит для приема и хранения в течение одного машинного цикла адреса команды или операнда и выдачи его на буфер регистра адреса.
Регистры W,Z предназначены для так называемых тендемных (внутренних) пересылок, когда в цикле выполнения команды последовательно передаются два байта информации.
Устройство управления и синхронизации МП состоит из двух относительно независимых частей:
- первичного автомата, управляющего процессами внутри МП;
- логической схемы, обрабатывающей входные сигналы и формирующей управляющие сигналы в микропроцессорной системе.
Сигналы устройства управления МП К580ИК80А :
ПМ /DBIN/ - сигнал высокого уровня, показывает на прием с ШД в МП информации, выставленной ЗУ или УВВ;
ВД/ WR/ - сигнал низкого уровня, показывает что информация из МП выдана на ШД и может быть считана ЗУ или УВВ;
ЗПР /INT/ - сигнал запроса прерывания высокого уровня от внешнего устройства;
РПР /INTE/ - сигнал высокого уровня, показывает , что внутренний триггер прерывания в УУ МП установлен в " 1', т.е. разрешены прерывания в МПС;
ЗХ /HOLD/ - сигнал высокого уровня "захват", указывает на запрос другими устройствами системы на управление шинами системы;
ПЗХ /HLDA/ - сигнал высокого уровня "подтверждение захвата", указывает на перевод ША и ШД МП в высокоимпедансное состояние;
ОЖ/WAIT/ - сигнал высокого уровня "ожидание", показывает, что МП в состоянии ожидания;
ГТ /READY/ - сигнал высокого уровня "готовность", показывает на готовность данных от ВУ на ШД для записи в МП или на готовность ВУ к приему данных от МП;
f1,f2 -тактовые импульсы от ГТИ;
СИНХР /SYNC/ - начало машинного цикла МП,
СБР /RESET/ - системный сброс МП.