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) (27)

Таблица 3-6 Дополнительные команды СМ-3(4)

Мнемоника

Описание

Нет операции

CL(C, V, N, Z)

Сброс битов слова состо-

яния

SE(C, V, N, Z)

Установка битов слова

состояния

RESET

Сброс содержимого

внешних устройств

HALT

Останов процессора

WAIT

Ожидание прерывания

Примечание. Формат команд см. на рис. 3-22, е.

держимому ПС. Когда выполняется сложение, ПС уже хранит адрес, увеличенный по отношению к выбранной команде, поэтому смещение -1, а не О вызывает переход к самой команде перехода. В табл. 3-5 приведены команды управления программой. Команды JMP и JSR переходят по исполнительному адресу, определенному в поле источника (регистровый режим не допускается).

Дополнительные команды иллюстрируются табл. 3-6.

При описании системы команд СМ-3 (4), приведенных в табл. 3-3-3-6, используются следующие обозначения: В - указание на передачу байта, например команда MOV передает 16-битное слово, а команда MOVB - байт; src - источник, определяемый 6-битной спецификацией адреса; dst - приемник, определяемый 6-битной спецификацией адреса; reg - 3-битный адрес регистра; rels - целевой адрес команды передачи управления; сс - одно из условий; пп - 6-битное беззнаковое целое; code - произвольный 8-битный код.

3-8. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ

Устройство управления (УУ) формирует распределенную во времени и в пространстве последовательность внешних и внутренних УС, обеспечивающих выборку и выполнение команд. На этапе цикла выборки команды УУ интерпретирует КОП команды, выбранной из программной памяти. На этапе выполнения команды в соответствии с



типом реализуемой операции УУ формирует требуемый набор микроопераций.таких, как передача кодов, сдвиг кодов, анализ признаков, запоминание результатов и др. Порядок выполнения микрокоманд определяется микропрограммой реализации команды и может изменяться в зависимости от признаков операций, вырабатываемых в АЛУ и являющихся входными сигналами УУ. Одной из важнейших характеристик, определяющих гибкость УУ, является способность изменения последовательности УС. По этому критерию УУ подразделяют на УУ с «жесткой» логикой, или специализированные УУ, и на универсальные, или микропрограммные, УУ. Данные варианты организации УУ, кроме гибкости их к изменению последовательности микрокоманд, возможности замены микропрограмм и тем самым системы команд, отличает принцип построения, способ хранения микропрограмм, аппаратные затраты, время реализации микропрограмм. Специализированные УУ (рис. 3-23) формируют неизменную последовательность УС и включают в свой состав запоминающие и комбинационные схемы, выполняющие функции запоминания текущего состояния, определяющего совокупность УС, и формирования следующего состояния в соответствии с входными признаками. Микропрограмма в таком автомате хранится за счет системы связей между элементами УУ, основой для построения которого являются логические схемы, счетчики, регистры, дешифраторы. Специализированные УУ не нашли широкого распространения, используются в основном микропрограммные УУ, структурная схема которых приведена на рис. 3-24. Микропрограмма хранится в памяти микрокоманд

Логические

схемы

Цризиаий

9 • •

Счетчик

т -»

тактов

Рис. 3-23. Специализированное УУ

Рис. 3-24. Микропрограммное УУ


Признаки



ПМК, адрес микрокоманды формируется контроллером последовательности микрокоманд КПМК, микрокоманды счи-тываются на регистр микрокоманд РМК. Микрокоманда содержит три основных поля: код микрооперации КМО, адрес следующей микрокоманды АСМК, поле кода признаков КПР, в котором указывается, какой признак разветвления в микропрограмме необходимо анализировать КПМК. Адрес первой микрокоманды определяет КОП, АСМК может указываться в микрокоманде явным образом или формироваться естественным путем, как это имеет место при выборке команд. После выполнения выбранной микрокоманды микрокомандный цикл повторяется.

Основными вопросами при проектировании микропрограммных устройств управления, которые приходится решать с целью достижения оптимальных параметров УУ, являются следующие: определение совместимости во времени этапов выборки и выполнения микрокоманд; анализ способа формирования адреса следующей микрокоманды; выбор способа кодирования микрокоманд; выбор типа синхронизации при формировании микроопераций.

Выборка и выполне-

Микрокоманды В .

5). MKi,

MKi 86

Микрокоманды В . Р

Микрокоманды В , Р .

ние микрокоманд. С точки зрения совместимости выборки и выполнения микрокоманд можно выделить следующие способы: последовательный, параллельный и последовательно-параллельный.

При последовательном способе (рис. 3-25, а) выборка следующей микрокоманды MKi+i не инициируется до момента за-верщения предыдущей MKi. Достоинством данного подхода является простота организации микрокомандного цикла.

Рис. 3-25. Выборка и реализация микрокоманды; последовательная (а), параллельная (б), последовательно - парал.пельная (в)

в - выборка; Р - реа.чизация



(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)