3.2. Микропроцессорный блок

Схема микропроцессорного блока изображена на рис. 3.3

В лабораторной установке для организации одновременной обработки 8-разрядных операндов используется микропроцессор (МП), построенный путем объединения двух микропроцессорных секций по следующим правилам:

• Входы синхроимпульсов (СИМ), приоритета (ПР) и кода микрокоманд (КМК) обеих секций объединены;

• Выходы переноса АЛУ (ПВых) и счетчика (ПСТВых) МПС младших разрядов (Мл.Р) соединены соответственно со входами П и ПСТ МПС старших разрядов (Ст.Р);

• На позиционные входы МПС Мл.Р подано П0=1, П1=0, поэтому она установлена младшую позицию; позиционные входы П0, П1 МПС Ст.Р подключены через инверторы к тумблерам ПОЗ 0, ПОЗ 1;

• Входные, выходные и адресные шины обеих секций образуют 8-линейные ШВх, ШВых, ШАдр МП;

• Двунаправленные входы/выходы сдвигов влево (СЛ1, СЛ2) одной секции соединены со входами/выходами сдвигов вправо (СП1, СП2) другой секции.

С помощью элементов 1, 2 реализуется подача синхроимпульсов и сигналов переноса АЛУ на вход МП в микрокомандном и микропрограммном режимах работы установки соответственно с гнезд и с БМУ. Управление МП с помощью тумблеров осуществляется в соответствии с табл. 1.1 и 1.2.

Рис. 3.3

3.3. Блоки входных и выходных регистров

Блок выходных регистроввключает в себярегистры данныхимикрокоманд, которые являются сдвигающими регистрами, построены наD-триггерах по последовательной схеме и отличаются лишь числом разрядов, а также кнопку ВВОД ИНФОРМАЦИИ, гнезда СТРОБ и СИНХР, светодиодные индикаторы и логические элементы во входных и выходных цепях регистров.

Для пояснения принципа работы блока воспользуемся схемой на рис. 3.4, где обозначения в скобках относятся к регистру микрокоманд.

Рис. 3.4

Вмикрокомандном режимеработы установки на гнездо СТРОБ подается нулевое напряжение с выхода одного из дополнительных ЛЭ, создавая единичный сигнал на выходе элемента 3. благодаря этому выходы регистраRGчерез открытые выходные ЛЭ И-НЕ постоянно подключены к ШВх (ШМк) МП. При занесении информации в регистрRGна гнездо СИНХР с помощью кнопки ПУСК подаются импульсы СИМ, которые через элемент 2 поступают на С-входRG. Поэтому при отжатой кнопке ВВОД ИНФОРМАЦИИ на выходеRGзаписывается нуль, при нажатой – единица. Выходное напряжение регистра с помощью элемента НЕ инвертируется и подается через резистор на катод светодиода, анод которого подключен к зажиму «+» источника. Если на выходеRGзаписан нуль, то к катоду и аноду диода прикладывается положительное напряжение, и он не возбуждается. При записи единицы диод возбуждается, так как на катод поступает нулевое напряжение, а на анод – положительное.

В микропрограммном режимес выхода элемента 3 снимается нулевой сигнал (за исключением рассмотренного ниже случая), который запирает элементы 4…11(12) и отключает выходыRGот ШВх (ШМк) МП. С выходов элементов 4…11(12) единичное напряжение поступает на входы элементов 12(13)…20(21) и открывает их, пропуская информацию из ЗУ в МП. При делении двоичных чисел делитель заносится во входной регистр данных и по мере выполнения микропрограммы считывается из него с помощью синхроимпульса и строба, поступающих на БМУ на входы элементов 1 и 3 соответственно.

Блок выходных регистровсодержит регистры данных и адреса, выполненные на микросхемах К155ИР1 по параллельной схеме, гнезда СИНХР, гнезда 1…8 для индикации, логические элементы и светодиодные индикаторы. Информация в виде 8-разрядных операндов поступает с ШВых (ШАдр) МП на входы регистра данных (адреса) и на индикаторные гнезда 1…8 (рис. 3.5). при записи информации в регистр и ее индикации с помощью светодиодов:

• В микрокомандном режиме с гнезда СИНХР импульс отрицательной полярности, формируемый с помощью дополнительного ЛЭ из положительного импульса СИ4, подается через ЛЭ И-НЕ на С2-, V-входы регистра и на срезе импульса происходит его параллельная загрузка;

• В микропрограммном режиме импульсы поступают из БМУ по мере исполнения каждой МК микропрограммы.

Рис. 3.5