Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

цуимп / цуимп / К1810ВМ86 (i8086)

.doc
Скачиваний:
26
Добавлен:
18.02.2016
Размер:
69.12 Кб
Скачать

Микропроцессорный комплект К1810 предназначен для построения как простейших одноплатных микроЭВМ так и мощных мультипроцессорных устройств в системах управления технологическими процессами и обработки сигналов [15]. Ядром этого МПК явился МП I-8086, разработанный в 1978 г. Этот МП явился мощным средством для создания ПЭВМ. Однако он вполне может быть использован и для разработки МК.  Состав МПК 1810 [9]:  - К1810ВМ86 – микропроцессор;  - К1810ВМ87 – сопроцессор для реализации операций с  плавающей запятой;  - К1810ВМ88 – 8-разрядный микропроцессор;  - К1810ГФ84 – тактовый генератор;  - К1810ВН59 – контроллер прерываний;  - К1810ВГ88 – контроллер шин. 

Технические характеристики МП К1810ВМ86  Технические характеристики К1810ВМ86 следующие [9,15]: - ШД – 16 разрядов; - ША – 20 разрядов; - адресное пространство – 220 = 1Мбайт; - программно-доступные регистры – 12 (AX, BX, DX, CX, BP, SI, DI, IP, CS, SS, DS, ES); - память – сегментированная по 64 кбайта; - длина команды – переменная от 1-го до 6-ти байт; - максимальная тактовая частота fТ = 5 МГц; - используется 40-выводный корпус. Особенности МП К1810ВМ86: - расширенная система адресации – 24 способа; - наличие команд умножения, деления и последовательности байтов и слов; - наличие шести регистров очереди – прообраз КЭШ-памяти. Регистры очереди запол¬няются следующей командой. Заполнение регистров очереди происходит одновременно с вы¬полнением предыдущей команды; - развитая система прерываний, используется 256 запросов на прерывание; - имеются аппаратные средства для реализации многопроцессорной системы. По организации памяти МП К1810ВМ86 является машиной фон-Неймановского типа, так как память данных и память команд находятся в едином адресном пространстве. Кроме того, МП К1810ВМ86 относится к ВС с программным управлением, при котором необходим дешифратор команд.  Физический адрес  МП К1804 имеет 20-разрядную ША, которая обеспечивает адресное пространство в 1 Мбайт. Адрес на ША МП называется физическим адресом. В МП широко используются различные способы косвенной адресации, когда источником адреса служат индексные и базовые 16-разрядные регистры. В этом случае говорят об исполнительном ( или логическом) адресе - EA. Исполнительный адрес можно определить как адрес в пределах страницы памяти, номер которой определен сегментным регистром. Каким же образом формируется 20-разрядный физический адрес из 16-разрядного исполнительного адреса? На рисунке 3.4.1 представлена схема формирования физического адреса, принятая для МП К1810ВМ86. 

  Формирование физического адреса

Для формирования физического адреса выполняется суммирование исполнительного адреса с содержимым сегментного регистра, сдвинутого на 4 разряда влево. Исполнительный адрес формируется с помощью комбинации содержимого нескольких (до двух) регистров и с помощью прямого адресного смещения, указанного в команде. Например, исполнительный адрес в команде MOV AX, [BX+SI+159] формируется из двух регистров и дополнительного прямого смещения (рисунок 3.4.2).

  Формирование исполнительного адреса

При проектировании МК необходимо учесть, что пуск МП К1810ВМ86 после снятия сигнала сброса SR выполняется с физического адреса FFFFOh. Этот адрес получается в результате суммирования по схеме, представленной на рисунке 3.4.1, и с учетом того, что в сегментный регистр загружается код FFFFh, а регистр адреса в пределах текущего сегмента IP формирует код 0000h.  Организация внешней памяти  Память в МП, разрабатываемых фирмой Intel, организована побайтно. Даже в МП последнего поколения типа Pentium при 64-разрядной ШД память все равно организована побайтно. Для реализации возможностей, которые открывают ШД более одного байта во всех МП этой архитектуры предусмотрено чтение кодов из памяти словами. Напомним, что слово – это основной формат шины данных рассматриваемой вычислительной системы. Для МП К1810ВМ86 слово – это 16 разрядов, то есть два байта. Поэтому, наряду с режимами побайтного обращения к внешней памяти в этом МП предусмотрен режим чтения-записи слова 

  Режим чтения-записи слова

  Организация внешней памяти

Для возможности обращения по словам и по байтам память разделена на 2 банка с четными и нечетными адресами, причем ячейки с четными адресами подключаются к младшему байту ШД, а с нечетными – к старшему. Для выбора соответствующего банка памяти используется сигнал BHE совместно с разрядом ША0. Таким образом при проектировании МК необходимо два ПЗУ и два ОЗУ. Сигнал выбора банка памяти должен учитывать таблицу приведенную выше и общий сигнал разрешения выбора памяти – ПЗУ или ОЗУ. 

NMI – немаскируемый вход запроса на прерывание, данный сигнал обязательно будет обслужен.

INT– маскируемый запрос на прерывание.

С – сигнал синхронизации.

SR – системный сброс.

RDY – сигнал готовности.

ТЕST – сигнал проверки состояния процессора.

HLD–запрос на захват шины данных.

HLDА – разрешение захвата шины данных.

АD0/ АD15 – мультиплексная (совмещенная) двунаправленная шина адреса/данных.

А16/SА3 – А19/S6 – мультиплексные выходные линии адреса/состояния.

ВНЕ/SА7 – выбор блока памяти с нечетными адресами.

RD – чтение.

WR – запись.

М/IО – является признаком обращения к запоминающему устройству (М/IО=1) или внешнему устройству (М/IО=0).

DT/R – сигнал направления передачи/приема данных.

DEN – разрешение передачи данных.

ALE – строб записи адреса.

MN/MX – минимальный/максимальный режимы работы. Сигнал на этом входе определяет режим работы МП: 1 – минимальный, 0 – максимальный.

В максимальном режиме действуют следующие управляющие сигналы:

SA0/ SA2 – сигналы состояния о типе выполняемого машинного цикла.

QS0/QS1 – состояние очереди. Идентифицирует состояние внутренней 6-байтовой очереди команд МП.

RQ/GТ0 - RQ/GТ1 – запрос/разрешение к локальному каналу.

Данный микропроцессор имеет общее число команд с модификациями – 11986. Общее число мнемоник – 111.

Имеется 14 групп команд, каждой из которых присвоено по 2 мнемоники. Команды располагаются в памяти и занимают от 1 до 6 байт. Первый 1 или 2 байта или часть их отводятся под код команды, остальное – под операнды.

Технические характеристики микропроцессора:

1) Тактовая частота F=25МГц;

2) Среднее быстродействие – 1,66 млн. операций в секунду;

3) Разрядность по шине данных – 16;

4) Число источников питания = 1 (+5В);

5) Температурный диапазон – 0 ÷ +70°С;

6) Число активных элементов – 29000;

7) n-МОП технология;

8) Потребляемая мощность – около 1,7 Вт;

9) Шина адреса имеет 20 линий, что позволяет непосредственно адресоваться к памяти емкостью до 1 Мбайт;

10)Число выводов – 40;

11)Длительность тактовых импульсов – 200 нс.