Главная Кремниевые микросхемы 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 построенных на базе триггеров и комбинационных элементов. Однако для этого потребуется слишком большой расход аппаратуры. К меньшому расходу оборудования приведет схема, построенная на основе ПЗУ, информация в котором (единицы) используется для формирования управляющих сигналов. Можно было бы Адресный йуфер &5 FCZJ Управ-леше Старший 5айт см ---\ Управление Рис. 9.9. Реализация четвертого машинного цикла; а ~ цикл Ти (регистр указателя адреса памяти-адресный буфер-па-мять); б - цикл Т,1 (никаких изменений по сравнению с Гц; представлено время для ответа памяти); в - цикл Ти (данные в шиче даи-ных-*-буфер->-аккумулятор) хранить в ПЗУ целую последовательность нескольких слов-микрокоманд для того, чтобы каждая команда и содержимое счетчика могли в дальнейшем использоваться для считывания в линию управления каждого управляющего слова в порядке расположения. Различные команды могли бы реализоваться при наличии отдельных ПЗУ для каждой команды и условии использования сигналов с выходов дешифратора команд для отпирания (считывания) только требуемого ПЗУ. Однако для набора всех необходимых команд в этом случае потребуется довольно много отдельных ПЗУ-В 19-52 г. Уилкс и Стринжер предложили воспользоваться микропрограммами, содерл<ащикися в ПЗУ, для обеспечения выполнения отдельных команд, а также для формирования управляющих сигналов. Именно на этом принципе основана работа управляющего устройства микропроцессора. Дешифратор команд и управляющее устройство (control section) представляют собой микропроцессор в микропроцессоре специального назначения. Дешифратор микропрограмм содержит уп- Флагодый регистр Тактовые импутоы Прерываний Регистр нпманв Управление и дешифратор команд
Шина. управления Рис. 9.10. Структурная схема микропрограммного управления равляемое ПЗУ, запрограммированное при изготовлении, с хранящимися в нем микрокомандами для выполнения специального набора команд. Операционный код каждого используемого уровня машинного языка дешифрируется, в результате чего формируется начальный адрес в микропрограмме для данной команды. Часть кода операции машинного языка используется также для того, чтобы определить, где микропрограмма должна сделать переход к другой микропрограмме, требуемой для реализации данной команды. Ветвление программы может зависеть также от состояний флагов во флаговом регистре. Использование микропрограмм позволяет резко сократить объем требуемого ПЗУ и всю аппаратуру поместить в управляющем устройстве внутри микропроцессора. Как только микропрограмма построена, микрокоманды считывают-ся в нужном порядке и выполняют необходимые микрооперации. На рис. 9.10 приведена структурная схема такой системы. Микропрограммный автомат, или схему Уилкса. (Прим. ред ) Что подразумевается под двухфазным синхрогенера-тором? Некоторым микропроцессорам требуется внешний синхрогеиератор. Он может быть двух типов: однофазный и двухфазный. Двухфазный означает, что синхрогеиератор имеет два выхода, сигналы которых находятся в противофазах по отношению друг к другу. Други- f, П Г1 Г~и~1 Г1 Г Рис. 9.11. Диаграмма выхоц- ; ных сигналов двухфазного син- П п. lL fl jL хрогенератора МИ словами, в любой момент времени сигналы на двух выходах имеют разные уровни напряжения. На рис. 9.11 приведены сигналы двух выходов синхрогенератора, находящихся в противофазах. Когда на одном из них имеется положительный потенциал U+, на другом О, и наоборот. Часто сигналы центрального (главного) синхрогенератора используются для генерации тактовых импульсов меньшей частоты, применяющихся в других, менее быстродействующих устройствах микро-ЭВМ, таких, например как память. Более быстродействующие устройства микро-ЭВМ, таким образом, способны выполнять несколько операций в каждом цикле работы устройств с меньшим быстродействием. Какие еще встречаются схемы управления? Среди дискретных устройств, используемых в схемах управления, можно встретить мультиплексор. Это переключатель с несколькими входами и одним выходом, который может подсоединить любой из входов (только один) к своему выходу или не подсоединять ни одного в зависимости от поступающих на него управляющих сигналов. Мультиплексоры используются для соединения с информационными каналами устройств микроЭВМ, не имеющих выходов с тремя состояниями. Эго предотвращает ошибочное появление на одной линии шины одновременно более одного сообщения. Схему однонаправленного мультиплексора можно пвстроить из элементов И и ИЛИ, либо применив бу- |
© 2007 EPM-IBF.RU
Копирование материалов разрешено в случае наличия письменного разрешения |