МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени Н.Э.БАУМАНА
Кафедра РК-10
Б.Б.Михайлов, О.И.Елисеева, А.Б.Шведов
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ №2
«Исследование микропроцессора серии К1801»
по курсу «Элементы электроники и микропроцессорной
техники РТС»
Москва 2006г.
1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРА К1801ВМ1
1.1. Основные технические характеристики.
1. Разрядность данных и адресов – 16 .
2. Типы используемых команд: безадресные, одноадресные и двухадресные.
3. Число регистров общего назначения – 8х16 р.
4. Количество каналов обмена информацией – 1.
5. Тип канала обмена информацией: совмещенный асинхронный (типа Q-шина).
6. Количество уровней запроса прерывания – 4.
7. Количество команд – 76.
8. Объем адресуемой памяти 64 Кбайта.
9. Тактовая частота от 100 кГц до 5 мГц.
10. Напряжение питания +5В +/-10%.
11. Время выполнения команд типа «регистр-регистр» – 1,6 мкс.
1.2. Структура микропроцессора.
Упрощенная структурная схема микропроцессора приведена на рис.1. Основными узлами процессора являются: арифметическо - логическое устройство (АЛУ), регистры общего назначения (РОНы), устройство управления (УУ) и регистр состояния процессора (РСП).
АЛУ предназначено для обработки информации. В нем выполняются все арифметические и логические операции, команды управления, изменения содержимого регистров и т.д. Перечень необходимых команд микропроцессора приведен в табл.3.
РОНы предназначены для хранения операндов и результатов вычисления. В процессорах серии К1801 имеется восемь 16р регистров (R0…R7).
Регистры общего назначения могут использоваться в качестве:
-
накопителя для хранения операнда или результата;
-
указателя адреса операнда;
-
указателя адреса, значение которого меняется при обращении к этому регистру (автоинкремент, автодекремент);
-
индексного регистра, содержимое которого прибавляется к индексному слову при вычислении адреса операнда.
Два регистра имеют специальное назначение:
-
регистр R6 используется в качестве аппаратно реализованного указателя стека;
-
регистр R7 выполняет функции счетчика команд (программного счетчика).
Устройство управления предназначено для обмена информацией с внешними устройствами. Оно формирует шину управления и сигналы синхронизации работы всего процессора.
Регистр состояния процессора содержит информацию о текущем состоянии процессора; значения четырех младших разрядов зависят от результата выполненной команды. Разряды регистра состояния имеют следующее назначение:
- С=1, если в результате выполнения команды был перенос из старшего разряда;
- V=1, если в результате выполнения команды произошло арифметическое переполнение;
- Z=1, если результат равен нулю;
- N=1, если получен отрицательный результат;
- Т – служебный разряд, который в основном используется для тестирования процессора;
- 7р – служит для запрета и разрешения прерывания работы процессора от внешних устройств.