Главная -> Книги

(0) (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) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (24)

для выдачи адреса в память и периферийные устройства. Кроме представленных на рис. 3-17 блоков, для построения МП необходим регистр команд, программный счетчик и другие узлы. В зависимости от требований к быстродействию МП разработчик использует в качестве этих регистров РОН или вводит внешние дополнительные регистры. Кроме того, при организации ОУ решается задача выбора типа переноса (последовательный или ускоренный), если, конечно, из секции имеются выходы ускоренного переноса и в комплект входит БИС ускоренного переноса. Таким образом, при использовании МП секционного типа перед разработчиком микро-ЭВМ стоит сложная задача, связанная с выбором структуры, набора команд, разрядности МП, организацией операционного и управляющего устройств, разработкой микропрограмм, т.е. задача построения функционально и конструктивно законченного МП, который обычно содержит до 50-70 интегральных схем различной степени интеграции, и, по-видимому, точнее называть его одноплатным процессором.

Основными достоинствами МП секционного типа являются:

1. Разработка микро-ЭВМ с максимальным соответствием ее структуры характеру решаемых задач.

2. Выбор произвольной нестандартной разрядности МП.

3. Наличие отдельных независимых адресных шин, входных и выходных шин данных, позволяющее проще организовать сопряжение МП с памятью и периферийными устройствами без использования мультиплексирования.

3-7. ПРОЦЕССОРЫ МИНИ-ЭВМ СМ-3 И СМ-4

Мини-ЭВМ СМ-3 и СМ-4 являются дальнейшим развитием мини-ЭВМ М-400, которая была первой в семействе совместимых мини-ЭВМ СМ-3(4), «Электроника-100/25», «Электроника-100/79», микро-ЭВМ «Электроника-60». Одной из причин успеха малых ЭВМ данного семейства является то, что они внесли многие особенности в организацию современных мини- и микро-ЭВМ: использование интерфейса «общая шина», в котором подключение памяти, периферийных устройств и процедура обмена данными между процессором и этими блоками являются унифицированными. В «Электронике-60» используется Q-шина, которая отличается от общей шины логически, механически и электрически, но с точки зрения программиста является идентичной.



Содержимое регистров периферийных устройств может обрабатываться так же гибко и тем же набором команд, что и содержимое ячеек памяти. Кроме того, характерной особенностью ЭВМ данного семейства является большое разнообразие способов адресации, что позволяет гибко обрабатывать разнообразные структуры данных, и разнообразие форматов команд (безадресные, одноадресные и двухадресные). Например, -в данных ЭВМ впервые были введены автоинкрементный и автодекрементный режимы адресации, относительная адресация команд и др. В данных ЭВМ для вызова подпрограмм и обработки прерываний введен указатель стека, использована многоуровневая система приоритетных прерываний. Одним словом, эти малые ЭВМ содержат много особенностей современных мини- и микро-ЭВМ, изучение которых является важным.

Базовая структура ЭВМ СМ-3 и СМ-4 приведена на рис. 3-19. Процессор связан с памятью и периферийными устройствами по «общей шине»,которая содержит 16-битную шину данных, 18-битную шину адреса, шину управления. Адрес определяет один из 64К байт, который является минимальным адресуемым элементом. Команды могут выполнять обработку как отдельных байтов, так и двухбайтных слов. Память для программиста можно представить последовательностью байт с адресами О-157 7778 или последовательностью двухбайтных слов с адресами О-157 7 768. Адреса слов всегда являются четными, младшему байту соответствует четный адрес, а старшему-нечетный. Старшие 8К байт адресного пространства памяти (160 000- 177 7778) зарезервированы для интерфейсов периферийных устройств.

Управление общей шиной разрешается не только процессору, но и некоторым другим периферийным устройствам. Устройство, управляющее шиной, называется ведущим, а устройство, с которым связано ведущее устройство, - ведомым. Всем устройствам, которые могут функционировать как ведущие, присвоены приоритеты. Связь между ведущим и ведомым устройствами осуществляется в асинхронном режиме с квитированием (подтверждением). Быстрота ответа определяется реакцией участвующих в обмене устройств, а не системным генератором синхронизации. Такой асинхронный режим связи дает возможность пользователю применять в ЭВМ процессор, память и периферийные устройства с различным быстродействием.

В ЭВМ СМ-4 имеется устройство расширения памяти (УРП), или диспетчер памяти, который выполняет функ-



Центральный пртессор

1S 16

Адрес

Данные

,Общая шина

Управляющие сигналы

Память

Периферийные

устройства

Рис. 3-19. Базовая структура ЭВМ СМ-3 и СМ-4

Данные

Общая шина

Адрес Данные

РА I

УШВ)

P0H(R0-R5)

Н ВР1 \-*

РОС \

Устройство управления

Внутренние УС

Рис. 3-20. Структура базового процессора СМ-3 и СМ-4

15 п 13 1210 а

7 5

Текущий Предыдущий Приоритет Признаки режим режим

Рис. 3-21. Слово состояния процессора



(0) (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) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124)