Работа первичного автомата
Tw – такт ожидания по неготовности, Twн – такт ожидания по останову – эти состояния не связаны с тактовой частотой, их продолжительность неопределенная, т.к. зависит от внешних по отношению к МП событий.
Первичный автомат находится в УУ. Цикл команды реализуется за 1-5 машинных циклов. Машинный цикл содержит от 3 до 5 машинных тактов Т. Каждый такт образует пара сигналов тактирования С1 и С2, поступающих от внешнего генератора. В начале каждого МЦ первичный автомат генерирует сигнал синхронизации СИНХР.
Подача сигнала высокого уровня на вход RESET длительностью не менее 3-х периодов такотвой частоты устанавливает МП в исходное состояние. Схема управления формирует сигнал Т1 выборки команды М1.
В такте Т2 идет анализ сигналов READY, HLTA, HOLD. При наличии сигнала высокого уровня на входе READY и отсутствии сигналов HLTA, HOLD МП переходит к такту T3. Если выполнение команды не закончено, то МП переходит к следующему машинному циклу команды, начиная с такта Т1. В конце каждой команды МП проверяет наличие запроса прерывания. Если есть высокий уровень сигнала на входе INT и триггер разрешения прерывания установлен INTE=1, то МП устанавливает триггер прерывания ТТ1 и приступает к выполнению машинного цикла прерывания, начиная с Т1.
При наличии на входе READY сигнала низкого уровня в такте Т2 МП переходит в состояние ожидания Tw, пока не появится сигнал READY от внешнего устройства.
В такте Т2 при наличии сигналов на входах READY и HOLD производится установка внутреннего триггера захвата ТТ2. Переход к режиму захвата до такта Т3 не разрешается, чтобы МП мог закончить обмен с внешним регистром в начале такта Т3. По окончанию состояния захвата МП переходит к такту Т1 следующего МЦ. Если текущий МЦ содержит такты Т4 и Т5, то они совмещаются с режимом захвата.
В состоянии останова МП переходит при наличии сигнала HLTА, формируемого во втором машинном цикле команды HLT, при этом внутренние шины адреса и данных переводятся в высокоимпедансное состояние и появляется высокий уровень напряжения на выходе WAIT – выполнение программы прекращается. Из состояния останова МП выходит по сигналу сброса RESET или по сигналу запроса прерывания INT при установленном триггере разрешения прерываний INTE=1. В состоянии останова МП может переходить в режим захвата, если поступает сигнал высокого уровня на вход HOLD.
В конце каждой команды МП проверяет наличие запроса прерывания. Если есть высокий уровень сигнала на входе INT и триггер разрешения прерывания установлен в состояние «1», то МП фиксирует поступивший запрос прерывания во внутреннем триггере ТТ1 и приступает к выполнению машинного цикла прерывания, начиная с такта Т1.
Отличие машинного цикла прерывания от машинного цикла выработки состоит в том, что содержимое СК не инкрементируется, а запоминается в стеке с последующим восстановлением после окончания программы прерывания.
Слово состояния микропроцессора
Из хранимых признаков МП составляет свое слово состояния (1 байт). Содержит 8 разрядов:
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
S |
Z |
0 |
H |
0 |
P |
1 |
C |
S – (sign) признак отрицательности числа
Z – (zero) признак 0
H – признак переноса между тетрадами. Необходим для работы ДК
P – признак четности числа единиц в результате
C – (carry) основной перенос – переполнение разрядной сетки