4.2. Форматы данных, команд и микрокоманд.
Данные обрабатываемые МПС, представляют собой целые двоичные числа со знаком, размером в байт и рассматриваются как последовательность единиц и нулей в коде байта. Результат обработки 2байта –сумма массива и счетчик переполнения – записываются сразу же по адресу, следующему после массива данных.
В проектируемой МПС используется узкий набор команд без операндов (4 команды), что делает ее специализированной и упрощает ее структуру. Используется 4 команды:
Ввод – IN;
Обработка – OBR;
Вывод – OUT;
Конец – END.
Каждая команда представляет собой адрес, для адресации ПЗУМК и выбора соответствующей МП. Переход на команду осуществляется в соответствии со значением 5- младших разрядов в двухбайтном СчАК.
Исходя из требований технического задания разрядность ЦП, ШД, слова ОП и ПЗУК вырабатывается равной 8 бит. Разрядность ША определяется в основном емкостью ОП, способом обращения к ВНУ. Так при емкости Еоп = 16 Кбайт и длине слова памяти Lоп = 8 потребуется n = logE = 14 и так как способ обращения к ВУ выбран с отображением на память, то разрядность ША получаем равной 15. В связи с этим адресное пространство будет разделено между элементами МПС, и будем иметь вид, показанный в таб.1:
Таблица 1. Распределение адресного пространства.
|
A15A14A13 |
А12A11A10A9 |
А8A7A6A5 |
А4A3A2A1 |
ADDR (HEX) |
Область |
|
000 |
0000 |
0000 |
0000 |
0000h |
ОЗУ |
|
011 |
1111 |
1111 |
1111 |
3FFFh |
ОЗУ |
|
100 |
0000 |
0000 |
0000 |
4000h |
УСАПП |
|
100 |
0000 |
0000 |
0001 |
4001h |
УСАПП |
|
100 |
0000 |
0000 |
0010 |
4002h |
Таймер |
|
100 |
0000 |
0000 |
0011 |
4003h |
Таймер |
|
100 |
0000 |
0000 |
0100 |
4004h |
Таймер |
|
100 |
0000 |
0000 |
0011 |
4005h |
Таймер |
|
110 |
0000 |
0000 |
0000 |
6000h |
ПЗУК |
Так как разрядность шины адреса больше разрядности ЦП, то формирование полного адреса будет происходить за два цикла ЦП.
Микрокоманда обеспечивает управление операционным устройством, БМУ, регистрами адреса и данных, мультиплексором кода условий и другими блоками ЦП. Так же в поле микрокоманды выделяются разряды, которые управляют системным контроллером.
В
соответствии со структурной схемой МПС
(1-й лист графической части) в формате
микрокоманды предусмотрены следующие
поля:
3 – бит размещение выходов регистра команд – (EWE)
63 - 58 – поле резерва
57-50 – адрес перехода ADDR
49-47 – код инструкции для смены управления следующим адресом блока БМУ (БИС К1804ВУ4)
46 - инвертор кода условия
45-43 – поле управления МКУ
42-34 – поле кода операции в АЛУ (К1804ВС1)
33-30, 29-26 – определяют адреса регистров общего назначения (РОН) в регистровом запоминающем устройстве ОУ на внутренних шинах А и В соответственно (К1804ВС1)
25 – перенос (ВС1)
24- увеличение счетчика МК на 1
23-7 поле адреса А
6 – вход разрешения занесения адреса ветвления
5-3 – адрес инструкции системного контроллера (IC0-IC2)
2 – бит размещения записи в регистры данных
– разрешение записи в регистр адреса в старшую и младшую часть соответственно
Как было отмечено, верхний уровень МПС содержит (реализует) 5 команд, это: START, IN, OBR, OUT, END. В соответствии с этим программа верхнего уровня будет иметь вид:
Адрес: команда
6000h IN
6001h OBR
6002h OUT
6003h END