Cтраница 3
Постоянная память УУ хранит микрокоманды и выдает их при поступлении в регистр адреса ПЗУ набора сигналов из регистра кода операции. Из регистра микрокоманд сигналы поступают на дешифратор микрокоманд, и в блок синхронизации и формирователь управляющих сигналов идут коды микроопераций, что вызывает появление на выходе УУ соответствующих управляющих сигналов. Блок синхронизации и формирователь, помимо формирования необходимых функциональных сигналов для выполнения микроопераций в блоках процессора, выдают и адрес. Так продолжается до тех пор, пока не будет выполнена машинная команда и в УУ не поступит сигнал перехода к следующей машинной команде. Логические схемы формирования сигналов по мере образования кодов микроопераций заставляют переходить от выполнения одной микрооперации к другой, посылая соответствующие запросы в ПЗУ. [31]
Управляющее устройство на рис. 6.9 может быть использовано для управления любым типом АУ из описанных в гл. В зависимости от типа АУ при этом меняется только дешифратор микрокоманд, с помощью которого производится преобразование кода tp в управляющие сигналы АУ. [32]
Микрокоманда, задающая отдельную микрооперацию над одним или двумя регистрами. Состоит из нескольких битов и преобразуется в горизонтальную микрокоманду дешифратором микрокоманд. [33]
Способ микропрограммирования, при котором микрокоманда задает отдельную микрооперацию над одним или двумя регистрами. Вертикальные микрокоманды состоят из нескольких бит и преобразуются в горизонтальные микрокоманды дешифратором микрокоманд. [34]
Типовая структура МП третьего поколения с наращиваемым числом разрядов и микропрограммным управлением изображена на рис. 19.12, а. В таких МП операционное устройство состоит из отдельных малоразрядных модулей, в которые входят АЛУ, регистры общего назначения РгОН, дешифратор микрокоманд ДШМ и схемы пересылки адресной информации. Число отдельных операционных модулей зависит от требуемой разрядности МП. Программа работы МП, вводимая устройством ввода-вывода УВВ в виде команд, хранится в оперативном запоминающем устройстве ОЗУ. Адрес каждой следующей микрокоманды вырабатывается в МУУ в - соответствии с кодоТ команды, кодом предыдущей микрокоманды и состоянием операционных модулей. [35]
Типовая структура МП третьего поколения с наращиваемым числом разрядов и микропрограммным управлением изображена на рис. 38 а. В таких МП операционное устройство состоит из отдельных малоразрядных модулей, в которые входят АЛУ, регистры общего назначения РГОН, дешифратор микрокоманд ДШМ и схемы пересылки информации и адресов внутри МП. Число отдельных операционных модулей зависит от требуемой разрядности МП. Программа работы МП, вводимая устройством ввода - вывода УВВ в виде команд хранится в оперативном запоминающем устройстве ОЗУ или постоянном запоминающем устройстве ПЗУ команд. Адрес каждой следующей микрокоманды вырабатывается в МУУ в соответствии с кодом команды, кодом предыдущей микрокоманды и состоянием операционных модулей. Микрокоманда управляет функционированием операционных модулей, выполняющих требуемые микрооперации, в том числе вырабатывает адрес следующей команды, хранимой в ОЗУ. МП реализует большое число различных функций за счет выполнения соответствующих микрокоманд. [36]
В состав АЛУ входят двунаправленная информационная шина, общая шина, регистр-сумматор, схема логики переносов, схема выработки признаков, регистр признаков, регистр ошибок со схемами контроля и сборки ошибок, регистр сдвига, дешифратор микрокоманд, шина микрокоманд и шина условий. [37]
Всего в БИС АЛУ может быть реализовано 168 типов микрокоманд всех форматов. В состав БИС входят параллельное АЛУ, блок из 8 регистров общего назначения, блок сдвигателя, регистр состояний, регистр микрокоманд, рабочий регистр передачи, три 4 - разрядных канала, 3 схемы обмена, дешифратор микрокоманд, блок синхронизации и блок расширения. [38]
Микросхемы представляют собой центральный процессор, выполняющий арифметические и логические операции над 16-разрядными операндами. В состав ИС входят: 16-разрядное АЛУ, блок регистров общего назначения ( РОН), мультиплексор регистровой записи; мультиплексор и дешифратор адреса РОН; регистр системных команд; регистр микрокоманд; регистр нано-команд; схема управления, схема выбора банка, схема анализа ветвления, дешифратор микрокоманд. Имеют два 16-разрядных двунаправленных информационных канала: шину адреса и данных и шину микроканала. Совместимы по входам и выходам с ТТЛ-схемами. [39]
Микросхемы представляют собой арифметический расширитель ( автономный асинхронный цифровой 8 - разрядный модуль) и предназначены для быстрого выполнения операций умножения, сдвига, поиска кодов битов 8 - разрядных операндов, которые представляют собой либо целые числа без знака, либо целые-числа в дополнительном коде со знаком в старшем разряде. В состав ИС входят два 8 - разрядных канала 1 и 2; 5 -разрядный канал 3; схемы обмена; 7 - разрядный регистр микрокоманд; два 8 - разрядных регистра хранения операндов; два 8 - разрядных регистра хранения результатов операций; 2 - разрядный регистр именного кода; 3 - разрядный регистр кода позиции; дешифратор микрокоманд; блок умножения; блок суммирования; блок поиска кодов бита, блок формирования состояний, блок синхронизации и схема начальной установки. [40]
Центральный процессорный элемент ММП содержит арифметическо-логическое устройство ( АЛУ), регистры, мультиплексоры одинаковой разрядности, а также дешифратор микрокоманд. Центральный процессорный элемент имеет раздельные шины ввода и вывода данных, адреса, вспомогательных сигналов, сигналов управления и сигналов, используемых при объединении секций. Включение в состав каждой секции дешифратора микрокоманд создает некоторую аппаратную избыточность процессора, но такое решение позволяет резко сократить количество шин управления и освободить выводы кристалла для других сигналов. Пример соединения секций К589ИК02 для получения многоразрядного процессора приведен на рис. 1.5. Использование ММП снимает ограничение на разрядности шин из-за общего числа выводов у кристалла, характерное для однокристальных процессоров. Разрядность шины данных может быть выбрана исходя из необходимой точности вычислений, а шины адреса - из необходимой емкости адресуемой памяти. [41]
При этом для выполнения операций требуется несколько обращений в МПЗУ - микропрограммное управление ( МПУ) требует большего времени, чем аппаратное. Его важным достоинством является возможность вносить изменения в систему команд управления МП путем составления соответствующих микропрограмм как наборов микрокоманд. Поскольку МПУ более сложное, в МПК входит специализированная БИС микропрограммного управления, а в собственно МП входит дешифратор микрокоманд. [42]
Использование же ЯЗУ предопределяет неизменность микропрограмм в процессе эксплуатации ЦВМ. Схема содержит регистр операционной части команд RGk, как и в схемном БУО, дешифратор адреса микрокоманд DC AM / С, ОЗУ или ЯЗУ микрокоманд, регистр микрокоманд RGMK, дешифратор микрокоманд DCMK. Из ЗУ ЦВМ операционная часть каждой команды поступает на RGk. Здесь операционная часть дешифрируется на DCAMK и далее происходит выборка первой микрокоманды из ОЗУ или ЯЗУ и ее запись в RGMK - Следовательно, операционная часть команды используется как адрес первой микрокоманды микропрограммы. [43]
Ввод и вывод информации осуществляются через двунаправленные 8-разрядные шины данных DA и DB. Регистры А и В предназначены для приема и хранения входной информации, запись которой в соответствующий регистр осуществляется по тактовому сигналу CLK. Входная информация с регистров А и В через мультиплексоры А и В поступает в АЛУ, которое производит операции над поступившими операндами в соответствии с кодом микрокоманды MNSO - MNS7, подаваемым на вход дешифратора микрокоманд. [44]
Стек представляет собой оперативную память с организацией 17 четырехразрядных слов. Запись в стек через коммутатор стека производится с шины D или со счетчика адресов. Адрес последнего слова, записанного в стек, хранится в указателе стека. Дешифратор микрокоманд представляет собой комбинационную схему, которая на основании входных сигналов MNSO - MNS4, EMNS, CC формирует управляющие сигналы, необходимые для работы различных узлов микросхемы. [45]