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

If
V

л
\I

W	Z
О	С
В	£
Н	L
УС
СТК

РАк

РБ

АЛ У

РБ

A0.. .A1S V

Ч' Д0...Д7 У

РП
			ьд
РК	<г-

А
V

	у,	МП	ША 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 /4 15	2Ь
10	ШД 0 1 2 3 4 5 7
9				21
В				29
7				30
3				31
4				32
5				33
6				34
				35
		КР580		Г
22		ИК80А		1>0
	а			31
				38
15	сг			39
				36
23'	ГТ			19
			С вд{ ПП ПЗХ ОЖ РПР
12	СВР			. Ч
13				11
	зх			iT
/4				24
	ЗПР			16

5 В-20 -5В-11 12В-2В 05щ.-2


Управляющие сигналы МП КР580ИК80А

Обозначение	Наименование	Назначение
	Управление шинами
пм	Прием с шины	Сигнал ПМ= 1 указывает, что ШД на­
(выход)	данных	ходится в режиме приема. Используется как строб разрешения приема с ШД в МП
вд	Выдача с шины	ВД=0 указывает,что МП выдал инфор­
(выход)	данных	мацию в ШД. Используется для управ­
		ления записью информации во внешние устройства
	Управление прерываниями
ЗПР	Запрос преры­	Запрос на прерывание работы. Анализи­
(вход)	вания	руется в состоянии останова и в конце выполнения каждой команды
РПР	Разрешение	При РПР=1 прерывание работы основ­
(выход)	прерывания	ной программы для обслуживания внеш­него устройства разрешено
	Управление асинхронной передачей данных
ГТ	Готовность	При ГТ=0 устройство, с которым МП
(вход)	данных для	обменивается информацией, не готово
	МП	к передаче данных. В этом случае МП переходит в режим ожидание и остает­ся в нем до прихода ГТ=1
ОЖ	Ожидание	МП находится в состоянии ожидания
(выход)		поступления данных
	Управление прямым доступом к памяти
ЗХ	Захват шин	ЗХ= 1 запрашивает разрешение на пере­
(вход)		вод в режим, при котором ШД и LLIA находятся в третьем состоянии, что поз­волит внешним устройствам использо­вать ШД и ША для прямого доступа к ЗУ, минуя МП
ПЗХ	Подтверждение	ПЗХ= 1 подтверждает перевод шин адре­
(выход)	захвата	са и данных в третье состояние
	Синхронизирующие сигналы
Cl, С2	Тактовые импульсы	Тактовые импульсы с различными фаза­
(вход)		ми (рис. 6.9, б)
С	Синхронизация	Синхросигнал, выдаваемый вначале
(выход)		каждого машинного цикла
СБР	Сброс	При СБР= 1 работа МП прерывается,
(вход)		СТК, РК, внутренние триггеры сбрасы­ваются, а МП выводится из состояния останова или захвата

При рассмотрении обобщенной модели процессора мы для прос­тоты анализа полагали, что выполнение команды всегда происхо­дит за один машинный цикл. В реальных же процессорах число циклов в команде равно количеству обращений к ЗУ и УВВ, необ-

ходимых для выполнения команды. В зависимости от сложности команды в МП 580ИК80 на их выполнение может отводиться от одного до пяти машинных циклов (рис. 6.14).
Микропроцессор может организовать всего 10 типов различных машинных циклов, перечисленных в левой части рисунка 6.14. В каждой команде зашифрованы выполняемые В ней число и тип циклов. Первым циклом любой команды является выборка команды. Этот цикл может состоять из 4 или 5 тактов. Следую­щие, второй, третий и четвертый циклы всегда состоят из 3 тактов, а пятый цикл — из 3, 4 или 5 тактов. Микрокоманды, выпол­няемые в каждом такте, перечислены в нижней части рисун­ка 6.14. Первые 3 такта в любом цикле являются тактами, когда готовится и совершается обмен информацией между МП и внешними устройствами. В первом цикле 3 такта происходит запись байта команды в, регистр команд (ЗП в РК). После обмена инфор­мацией с ЗУ или УВВ в первом и пятом циклах микропроцессор может выполнить все необходимые действия над числами (операн­дами) в течение 4 и 5 тактов. В это время идут пересылки и преобразования информации внутри МП без обращения к внеш­ним устройствам.
Система команд МП КР580ИК80А состоит из команд длиной в один, два или три байта. Первый байт команды заносится в РК в первом цикле и указывает длину команды, код операции и номера РОН, если они участвуют в выполнении операций. Второй и третий байты длинных команд заносятся в следующих циклах в буферные регистры W и Z и используются для непосредственной адресации ячеек памяти или устройств ввода — вывода. Общее число команд МП, образованных из 10 различных машинных циклов, равно 78.
Максимальная тактовая частота процессора равна 2,5 МГц, что соответствует длительности такта 0,4 мкс. Поэтому самая прос­тая команда, которая не требует обращения к памяти, выпол­няется за один четырехтактовый машинный цикл, т. е. за 1,6 мкс, а самая длинная — за 18 тактов пятимашинных циклов, т. е. за 7,2 мкс.
Итак, рассмотренный микропроцессор позволяет организовать вычислительную систему со следующими основными характеристи­ками.
Разрядность данных — 8 разрядов
Объем адресуемой памяти — до 64 Кбайт
Количество РОН — 6
Система команд — 78 команд
Время выполнения команды — от 1,6 до 7,2 мкс
Количество подключаемых внешних устройств (с дополнительными БИС) — до 256
Перечисленные характеристики устройства, размещенного в объеме одной микросхемы, еще двадцать лет назад могли бы показаться фантастическими, но в наше время они выглядят уже

Тип
цикла

Число„ циклов

-КОМАНДА-

Н
ЗП в РК
ачало новой

Т
команды
ип цикла

I 1
Т4 \^\Т 5 \-
1 I

1. Выборка команды

Т2 -> ГЗ

Т1

1 - -

2. 
   ЧТ из ЗУ З.ЗП в ЗУ
   

4. ЧТ из стека 5.3П в стек 6. ЧТ из УВВ 7.3П в УВВ 8. Прерывание

2. 
   Останов
   

10. Прерывание при останове

©■-> Т1 ->

->2 -

ГЗ

Т2

1 ^<*^э о
5С Э
3 ^

(з)—> Г/ -> Т2

ГЗ

©“>

Т1 -> тг ->

гз

I 1 I 1
Н* Т4 ь>| Т51-
I j I I

T 3

5

72

Конец по­следнего цикла ко­манды