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

Микропрограмма выполнения одноадресной команды Должна обеспечивать выборку из ОЗУ очередной команды по адресу, указанному в счетчике команд,- чтение (иногда запись) операнда по адресу, указанному в команде; по коду операции - выполнение заданного алгоритма и переход к следующей команде. Для этого в РА из РОН, который выполняет функции счетчика команд, необходимо записать адрес и выдать его на ША, а содержимое счетчика команд увеличить на 1, Это можно сделать МК LMI, используя, например, регистр R0. Выбранная из ОЗУ команда фиксируется в одном из РОН ЦПЭ для дальнейшего анализа. Одновременно с фикса5;ией команды в ЦПЭ код операции по сигналу AM записывается в РАМК БМУ, обеспечивая тем самым обращение к первой МК микропрограммы выполнения данной команды. Так как в команде указан адрес только одного операнда, то будем считать, что второй операнд находится в Л С. В этом случае целесообразно результат операции фиксировать также в АС, что облегчает его использование в качестве операнда следующей команды. После размещения операндов в соответствующих РОЛ микропрограмма осуществляет выполнение операции, указанной в выбранной команде.

При проектировании ЭВМ важное значение имеет аппаратура обмена информацией между процессором и внешними устройствами (пульт управления, дисплей, алфавитно-цифровое печатающее устройство, ЗУ иа лентах и дисках, ленточный перфоратор, программатор ПЗУ). В рассматриваемой ЭВМ такой обмен осуществляется на основе БПП (рис. 3.6, а), который фиксирует в виде запросов сигналы готовности (Г^, г = 1,7) внешнего устройства к обмену информацией с процессором и осуществляет переход к микропрограммам обслуживания внешних устройств, состоящего, как правило, во вводе или выводе заданного массива слов в заданную область памяти и передаче управления либо прерванной программе, либо вновь введенной. Проверку наличия запросов на прерывания удобно осуществлять в конце цикла выполнения команды, так как в этом случае при прерываниях необходимо запоминать минимальный объем информации (содержимое счетчика команд и аккумулятора).

Осуществляется это при переходах по МК JZR в 15-ю колонку нулевой строки (УЛ = 01011111) путем подачи на вход РП БПП с выхода СРП 5Л1У сигнала 1. При наличии запросов на прерывание и отсутствии запрета на них как по ТЗ, так и по РТП блок приоритетного прерывания по нарастанию очередного сигнала S подтверждает прерывание (ПП = 0). По сигналу ПП = О и коду прерывания (выходы КПО - КП2) необходимо перейти на микроподпрограмму обслуживания внешнего устройства, вызвавшего прерывание.Это можно осуществить несколькими способами. На рис. 3.6, а сигнал ПП поступает па вход СС БМУ, переводя выходы адреса строки в выеокоомное состояние. Этот же сигнал поступает на вход СК БПП и разрешает выдачу кода прерывания КП. Так как выходы КП (открытый коллектор) и АС (три состояния) объединены монтажным ИЛИ (гальванически связаны в одну точку и через нагрузочный резистор подключены к источнику +5В), то на адресный вход ПЗУ поступит код, старшие три разряда которого задают КП БПП, а остальные равны 1 (выеокоомное состояние выходов Л5 и А4 воспринимается ТТЛ-входом ПЗУ как 1). Сформированный указанным образомдод (КП2, КП1, КПО, 1,1,1, ,1,1) будет адресом первой МК микропрограммы обслуживания внешнего устройства, номер которого задан на выходах КП БПП. Обращение БМУ к БП П увеличивает цикл выполнения МК, что необходимо учитывать при проектировании процессора. Предшествующий



переходу на микроподпрограмму прерывания цикл , должен состоять (рис. 3.7, а) из времени: задержки t (30 не), цикла ПЗУ (70 не), задержки t (24 не) сигнала от входов УА до выхода СРП и предустановки сигнала (16 не) на входе-РЯ БПП. Следовательно, > 30 + 70 + 24 -f 16 = 140 НС. Цикл t перехода на

AC, АН




1иикро1!сдпрограмму состоит из задержек ij (15 не) от входа S до fin БПП и (30 НС), от входа СС до выхода АС БМУ, цикла ПЗУ, времени (10 не) предустановки сигналов УА относительно сплда .S и времени действия сигнала 5 = 0 (33 не).

Кроме того, при объединении в монтажное ИЛИ выходов АС . БПП (три состояния) с выходами КП БПП (открытый коллектор) вносится дополнительная задержка обусловленная зарядом монтажных ко}1Дснсаторов адресной шины МК при переходе выходов АС в выеокоомное состояние и зависящая от сопротивления резистора R, подключаемого между открытым коллектором выходов КП БПП и источником питания +5 В. Величина tj уменьшается при уменьшении R (нижняя граница R определяется нагрузочной способностью выходов АС БМУ) и при R = 1 кОм = 84 не. Следовательно, > 15 + 30 + 70 + 10 + 33 + 84 = 242 не, что значительно больше цикла процессора (143 не), работающего без прерыва1!ий. Если цикл процессора принять равным t, то его производительность снижается. Устранить этот недостаток можно несколькими методами. Одним из таких методов является применение генератора с переменной длительностью периода сигнала 5. В этом случае сигнал подтверждения прерывания должен переключать генератор синхросигналов на более длительный цикл, например, путем запрета одного ближайшего к спаду ПП импульса S. Использование вместо монтажного ИЛИ коммутатора, управляемого сигналом Я/7, также уменьшает /. на величину Z, + - tii= 114 - t, где - задержка сигнала на коммутаторе, так как переключать шииуЛС в выеокоомное состояние не надо. Уменьшение цикла ,2 в этом случае может составить 100 не, однако возрастает на время ii, так как независимо от наличия прерывания адрес МК проходит через коммутатор. Еще более высокого быстродействия позволяет добиться схема на рис. 3.6, в, в которой БПП управляется по входу РП от спецпально введенного в МК бита проверки наличия прерывания. В предшествующем прерыванию цикле единица в указанном бите проверяет наличие запросов на прерывание. Если запросы есть, то по очередному нарастанию S БПП генерирует сигнал ПП, который через повторитель (например, К155ЛН4) устанавливает О на входе УАО. Вследствие этого, действующая в данном цикле MK7ZP переводит РАМК БМУ в состояние (р. 14), которое является адресом первой МК анализа запросов на прерывания. Если запросов нет, то БМУ выдает адрес (0,15), по которому выбирается первая МК микропрограммы выполнения следующей команды. Задержки, вносимые БПП, меньше задержек, имеющихся в систе.ме БМУ - ПЗУ. Вследствие этого цикл процессора пе изменяется. Недостатком данной схемы является то, что для анализа кода прерывания надо вводить дополнительные МК и связи в схеме (например, выходы КП БПП подключать к входам К БМУ).

Рассмотренные этапы выполнения команды можно представить в виде графа микроалгоритма работы ЭВМ (рис. 3.7, б), вершины которого соответствуют МК ЦПЭ, БМУ и БПП. Цикл выполнения команды начинается с МКО, котораи выдает на ША со счетчика команд (регистр R0) адреса очередной команды и начинает обращение к ОЗУ путем выдачи сигналов разрешения обращения £,считывания RD и выдачи адреса В А. Для генерации указанных сигналов должны быть предусмотрены биты в МК. Следующая МК1



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