Снос зданий:
ecosnos.ru
Главная  Микроустройства: номенклатура изделий электронной промышленности 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 [ 37 ] 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95

ния микропрограмм и формирования сигналов С1 или П1. По спаду S указанный результат МК фиксируется на регистре ЦПЭ. По очередному нарастанию S подготовленный сигналами на входах УА, К к Ф адрес следующей МК фиксируется на РАМК, начиная тем самым цикл выполнения новой МК. Таким образом, время выполнения одной МК в процессоре состоит из времени прохождения сигнала по пепк от входа 5 до выхода адреса БМУ (30 не), времени t выборки МК из ПЗУ (70 не), времени выпол-

гсс -рГ

ПЗУ

I сон к

ЦПЭ

П

ЦПЭ

П

X у

X у CI X

у

СУП

115*А0~И5;Щ

mc-i-mia 2 Ошё1Г~)

1<5

ЦПЭ ЦПЗ - ЦПЭ

к - н \-\jL

ЦПЭ

ЦПЭ

К

ЦПЗ

ЦПЗ

к

Шаг Т Г

R1(Y)

Колоши .0 1 2 5 Ц

К

е

В

О

А

А

-W-\ г

А /-Ч

*v-/-



нения операции в ЦПЭ, времени предустановки сигнала Ф на входе БМУ (15 не), времени ti записи результата в РОН при 5=0 (33 не). Время /ц зависит от числа ИМС ЦПЭ. В 16-разрядном процессоре их 8 и, следовательно, равно времени прохождения сигнала от ШР к СО (43 не) в первом ЦПЭ и от С/ к СО (14 не) в семи остальных. Отсюда > 43 + 7 14 = 141 не, а > 289 не. Время можно значительно уменьшить, если использовать СУП (рис. 3.5, б). В этом случае определяется временем прохождения сигнала от ШР к X и F (37 не), временем генерации сигналов переноса во все ЦПЭ (10 ис) и временем предустановки CJ относительно спада 5 (27 не). Кроме того, время предустановки сигнала Ф на входе БМУ становится некритичным (/g меньше времени предустановки С} относительно спада 5) и в не входит. Следовательно, ц>74 НС, а 7о>207 не.

Длину ячеек ПЗУ выбирают исходя из формата МК, который должен обеспечить управление всеми устройствами ЭВМ. Основная, не зависящая от конфигурации ЭВМ, частьМК должна содержать 7-разрядное поле управления адресом УА, БМУ, 4-раз-рядное поле управления признаками УФ БМУ и 7-разрядиое поле микрооперации F ЦПЭ. Дополнительная часть МК определяется структурой микроэвм и используемыми дополнительными устройствами и должна содержать не менее трех полей для задания маски ЦПЭ, управления ОЗУ и УВВ. Поле задание маски ЦПЭ по разрядности может совпадать с длиной обрабатываемых в ЦПЭ слов. Однако в большинстве случаев достаточно четырех разрядов, которые при К5, К4 = КЗ, К2 = К/, КО или при К5, К4 = КЗ, К2, К1 = КО (рис, 3.5, в) обеспечивают подачу на ЦПЭ одной из двух групп масок:

I группа 2 группа

0000 7f00 8000 0000 7000 8000 fOOO

0001 7f01 8001 FFQX OOFF 70FF 80FF FOFF OOFE 7FFE SOFE FFFE OfOO 7f00 8f00 FFOO OOFF 7FFF 80FF FFFF OFFF 7FFF 8FFF FFFF,

веданных в системе с основанием 16, в которой f = 1111, Е ~ = IliO. С помощью приведенных масок можно задавать константы О (0000) и 1 (FFFF);j выбирать младший разряд (0001) первого {FF0O) или второго (OOFF) байта; выделять знак (8000) или мантиссу {7FFF) числа. Поля МК, управляющие ОЗУ и УВВ, в простейшем случае должны содержать по два разряда, один из которых залает код операции (запись или чтение), а второй - разрешение обращения. Кроме того, дополнительная часть МК может при необходимости содержать разряды для управления входами AM, ВА н ВД БМУ и ЦПЭ, а также другие необходимые для конкретной конфигурации микроЭВМ разряды.

При решении какой-либо задачи на микроЭВМ с рассмотренным процессором (рис. 3.5, о) необходимо составить и записать в ПЗУ микропрограмму ее решения. Процесс этот очень трудоемкий, так как даже простейшие арифметические операции, такие как умножение и деление, реализуются громоздкими микроподпрограммами. В качестве примера рассмотрим деление без восстановления отстатка положительных чисел X и Y, зафиксированных ъ R5 я R4 соответственно. При этом предполагается, что X/Y



3.26. Цифровая диаграмма деления

= Z < 1. Ипаче необходимо было бы предусмотреть микроподпрограмму анализа переполнения. Схема микроалгоритма (МА) деления показана иа рнс. 3.5, г, его схемная интерпретация па рис. 3.5, (9, а цифровая диаграмма деления числа X = 0,01111 на число К = 0,11000 приведена в табл. 3.26, в которой указаны состояния регистров R2, АС или R5 н выхода переноса СО после выполнения в /-М цикле (Ц) /-Й МК (колонки Ц и В ), Деление начинается с установки Z в 1 и записи маркера MR в R2 (МКО и МК1), по которому в дальнейшем определяется конец операции деления. Далее осуществляется вычитание X - Y (МК2-МК5) с целью получения первого остатка и цифры частного, относящейся к разряду целых. Указанная цифра генерируется в виде переноса СО, фиксируется в триггере Z н од.чозначно определяет знак нового остатка. Действительно, при выполнении деления в такте сложения в знаковый разряд сумматора поступает либо О (знак положительного остатка) и 1 (знак - Y), либо 1 (знак отрицательного остатка) и О (знак +Y). Следовательно, СО = О свидетельствует, что новый остаток отрицательный (О + 1 = 1 и переноса нет), а СО = = 1 свидетельствует, что новый остаток положнтсльный (единица в знаковом разряде суммы перешла в О, вследствие чего возник перенос). МК6 осуществляет сдвиг остатка Q на один разряд влево путем выполнения операции Q + О = 2Q. МК7 и МК8 осуществляют сдвиг кода в R2 влево на один разряд и запись в младший разряд сформированной ранее МК5 очередной цифры частного. При выполнении !s\Vfi анализируется перенос СО. Сигнал СО = 1 означает, что MR прошел все разряды R2 и, следовательно, деление закончено. При СО = О осуществляется переход на новый цикл, а знак выполняемой операции определяется анализом к остатку прибавляется прямой, а при литсля.

При размещении МК в ПЗУ необходимо учитывать особенности формирования адреса следующей МК в БМУ, которые состоят в следующем; нулевая строка ПЗУ отличается от других строк тем, что к ее ячейкам мож[[о перейти с помощью МК JZR из любой ячейки ПЗУ, вследствие чего ее ячейки следует расходовать экономно; условные переходы по F, С, Z осуществляются только к колонкам 2 и 3 или 10 и II, вследствие этого МКс указанными переходами при распределении ячеек ПЗУ следует размещать в первую очередь, а проверки условий чередовать с вычислительными МК, что позволяет сократить число невычислительных МК, осуществляющих только проверку условий; плотность размещения МК повышается, если в зоне расположения микропрограмм отсутствуют незаполненные ячейки. Микропрограмма деления, записанная

Ц

в

AC или R5

000000

0,01111

000001

1,01000

0->-Z

1,10111

1.01110

0000 ю

1,01110

0,11000

0,00110

000101

0,01100

1,01000

0->-Z

1,10100

001010

1,01000

0,11000

0,00000

010101

0,00000

1,01000

0-+2

1,01000

101010

0,10000

0,11000

0->Z

1,01000

010100

0,10000

состояния Z, при Z=0 Z = 1 - обратный Код Де-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 [ 37 ] 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95