3.3.2 Структурная электрическая схема мпс (пояснения).

Рис. 2.5.3 Реализация микропроцессорной системы на БИС МПК К1804

УСА- устройство управления следующим адресом.

СУАМ- секция управления адресом микрокоманды.

Память МКПМ- память микрокоманды.

РгМК- регистр микрокоманд.

РгСС- регистр состояния.

Согласуем эту схему со схемой на рисунке 2.2

Структура учебной МПС детализирована до микропроцессорных БИС комплекта К1804 на рис. 2.5.3.

1. БМУ состоит из двух БИС – УСА и СУАМ. УСА, устройство управления следующим адресом, выполняет предварительную функцию, его марка К1804ВУЗ. УСА выполнено в виде ПЗУ на 32 слова по 8 разрядов в слове.

а) УСА получает на вход 5-разрядный адрес А₄А₃А₂А₁А₀ и выдает слово Q₀ … Q₇. Адрес составляется из поля Р текущей МК и выбранного флага Ф: А₄А₃А₂А₁А₀ = Р₃Р₂Р₁Р₀Ф. ПЗУ имеет выходной буфер.

2) Слово Q₀ … Q₇ и поле BR МК управляют секцией СУАМ (секция управления адресом команды), которая содержит входной буферный регистр для слова BR, счетчик адреса микрокоманд, СтМК, для реализации последовательных переходов, стек для организации переходов с возвратом, логическую схему выбора адреса и выходной буфер. Марка СУАМ К1804ВУ1.

3) Сформированный СУАМ адрес МК имеет длину 4 разряда и подается на регистр адреса памяти МКПМ. Эта память в учебной МПС выполнена на ОЗУ с целью упрощения процесса ввода МКПМ в систему; обычно память МКПМ выполняется на ПЗУ или репрограммируемом ЗУ.

4) Из памяти МКПМ считывается очередная МК, которая принимается на РгМК; поле ВР принимается в СУАМ для указания адреса, если он задан. Выбранная МК в течение текущего такта управляет работой системы такта.

5) Разряды Р₁Р₀ поля Р определяют выбор одного из флагов ЦПЭ, Z, F₃, OVR,C₄, в качестве решающего, Ф, при определении адреса следующей МК. На рис. 2.3 показано, что Ф формируется мультиплексором, на вход данных которого подаются флаги с регистра состояния, а на вход номера канала подаются Р₁Р₀.

Пример:

Пусть в поле Р текущей МК (находящейся в РгМК) имеется код 000. Это значит, что Р₁Р₀ = 00 и MS выделит флаг Ф = Z. Если Z = 0 (F ≠ 0), УСА получит на вход код А₄А₃А₂А₁А₀ = 0000, этот код обеспечит передачу в выходной буфер СУАМ значения поля BR РгА МК := BR, а также занесение нового значения в счетчик адреса МК, СтМК := BR; таким образом, произойдет переход в МКПМ. Если Z = 1 (F = 0), УСА получит на вход код 0001, этот код обеспечит в СУАМ модификацию содержимого счетчика адреса МК, СтМК := СтМК + 1 и затем передачу со счетчика в выходной буфер СУАМ, РгАМК := СтМК, т.е. обеспечит последовательное продолжение, переход к следующей по порядку МК в МКПМ.

6) ЦПЭ МПК имеет следующий состав: АЛУ, локальную память из 16-ти РОН, блок регистра результата РгQ, блок местного управления. Блок местного управления получает на вход код микрокоманды I₀ I₁, … I₈ и преобразует его в пространственно распределенные на шинах управления сигналы посредством дешифрации – шифрации. Сигналы по шинам управления поступают в АЛУ, обеспечивая выполнение в нем заданной в МК микрооперации, в память РОН, обеспечивая обращение к заданным в полях А, в РОН, в блок РгQ, обеспечивая считывание или запись в РгQ.