И В. С. Ямпольсний о основы автоматики и электронно- вычислительной техники нститутов

У
Внитенняя п-оазоядная шина данных (шдв)

Внешняя п-разрядная <—/ >
шина данных (ШД)

В ШФ Q (шинный ЧТ формироЬатель) Внт/Внеш
1, У12, У/4 - „ чтениеЧТ (выставление данных из соответствующего устройства на общую шину)
У2 УЗ У4.У18-запись информации 6 соответствующий регистр У5... У9-Выбор операции АЛУ
У
■упраЪ праВле 1- рем
У19-очистка регистра признаков'
10,У11-управление мупьтиплексороп сигнала переноса Р₀
У13- направление передачи данных через ШФ У15...у 17-режим работы регистра аккумулятора
Уа-адресное управление Выборкой РОН
При обращении блока управления к РОН выборка регистра с заданным адресом производится по коду адреса Уа нужного ре­гистра. Разрядность адресных сигналов Уа определяется чис­лом РОН.
Управляющие сигналы У5...У9 определяют тип операции АЛУ. Сигналы У10 и К11 управляют мультиплексором MX, подключаю­щим к входу переноса АЛУ различные сигналы. При У10=1 на вход П подается сигнал переноса Р. При У10=0 на вход 7Т подается сигнал У11, который может принимать значения 0 или 1 в зависимости от необходимого режима работы АЛУ.
Регистры РОН, РБ1, РБ2 и РП производят параллельную за­пись многоразрядных слов с информационных входов D по прихо­ду управляющих сигналов на вход С. Такими сигналами являются У2, УЗ, У4 и У18. По сигналу У19 происходит очистка, т. е. за­полнение нулями, всех разрядов регистра признаков.
Регистр аккумулятора может работать в одном из пяти режимов (табл. 6.2)., выбор которых осуществляется сигналами У15...У17.
Рассмотренный операционный блок позволяет выполнять любую логическую или арифметическую обработку данных, поступающих

Управляющий сигнал			Режим работы
У'15	У16	П7
1	X	X		Запись информации с входов D. Значения П6 и Y17
				в этом режиме безразличны
0	0	0		В освобождающуюся ячейку записывается информа­
				ция,- вытесняемая из регистра в этом же такте
				(Т2 не используется) при правом сдвиге
0	0	1		—,,— при левом сдвиге
0	1	0		В освобождающуюся ячейку записывается информа­
				ция из триггера Т2, т. е. вытесненная из регистра
				в предыдущем такте при правом сдвиге
0	1	1		—„— при левом сдвиге

на общую шину. Выполняемые операции будут определяться по­следовательностью управляющих сигналов, формируемых в управ­ляющем блоке.
$ 6.4. МИКРОПРОЦЕССОР. УПРАВЛЯЮЩИЙ БЛОК
Управляющий блок микропроцессора выполняет две основные функции:

• 
  производит выборку команд программы в необходимом по­рядке из внешнего ЗУ ; .
  
• 
  дешифрует выбранную команду и управляет выполнением микроопераций и микрокоманд в течение одного машинного цикла.
  

Для выполнения перечисленных функций в состав управляющего блока (рис. 6.8) входят соответствующие аппаратурные средства: счетчик команд (СТК), регистр адреса (РА), регистр команд (РК) и устройство управления выполнением команды (УУВК).
Обрабатываемые данные и программа загружаются пользова­телем в основную память — ЗУ, которая является внешним по отношению к МП устройством. Данные из внешних устройств по­ступают на внутреннюю шину МП через ШФ в виде л-разрядных слов. Для выборки необходимой команды МП должен обратиться к конкретной ячейке ЗУ, выставив на адресных входах ЗУ код этой ячейки. Эту операцию выполняет РА, к выходам которого подключена адресная шина. Так как данные и фрагменты программы могут храниться в любом месте ЗУ, то РА памяти должен иметь разрядность, не меньшую адресной разрядности ЗУ. Поэтому в боль­шинстве МП разрядность РА больше длины слова данных. Например, в наиболее распространенных восьмиразрядных МП используется двухбайтовая (16-разрядная) адресная шина, позволяющая об­ращаться к 65536 ячейкам ЗУ.
Номер ячейки памяти, к которой требуется обращение, может находиться в различных узлах процессора. Поэтому при выборке данных из ЗУ адрес ячейки выставляется на шину данных и с нее переписывается в РА по управляющему сигналу У25 (вход С

регистра). При этом другой управляющий сигнал — F26 (Ш/СТК) —устанавливает регистр в режим приема информации с шины (Ш), а не со счетчика (СТК). Так как разрядность шины данных меньше разрядности адреса, то запись адреса произво­дится за два такта: сначала младшие разряды, затем старшие (по управляющему сигналу У27 «МР/СР»).
Адрес ячейки ЗУ, в которой находится команда, вырабатывается счетчиком команд СТК, многоразрядный выход которого соединен напрямую с входом РА. Поэтому при выборке команд из ЗУ регистр адреса переводят в режим приема информации от счетчика (сигнал К26) и сигналом Y25 переписывают содержимое СТК в РК-
Счетчик команд определяет очередность выборки команд из ЗУ. Команды в программе располагаются одна за другой в опреде­ленном порядке. Обычно каждая следующая команда имеет адрес, на единицу больший адреса предыдущей команды. Однако в случае ветвления программы или перехода к подпрограмме возникает не­обходимость обратиться к новому адресу, значительно отличающе­муся от предыдущего. Таким образом, СТК должен уметь подсчи­тывать количество сделанных шагов (выполненных команд) начиная с любого исходного адреса. В начале работы микропроцессора (по сигналу начальной установки) или в процессе работы (по ко­мандам условных и безусловных переходов) на внутренней шине данных выставляется некий исходный адрес начала нового фраг­мента программы. Этот адрес поступает на входы параллельной записи СТК и по управляющему сигналу У22 (режим «запись с входов») записывается в СТК- Так как разрядность шины данных меньше разрядности адреса, то запись исходного адреса произво­дится за два такта (так же как и в РА). Затем СТК сигналом Y22 переводится в режим «счет импульсов с входа С» (СЧ) и последовательно подсчитывает количество выполненных команд в данном фрагменте программы. Отметим, что СТК имеет возможность передать адрес команды не только в РА, но и в шину данных (режим «чтение», сигнал У24 и выход Qui), что позволяет исполь­зовать некоторые дополнительные способы адресации ЗУ.