Средств обработки сигналов




Скачать 498,45 Kb.
НазваниеСредств обработки сигналов
страница3/4
Дата публикации13.10.2013
Размер498,45 Kb.
ТипДокументы
pochit.ru > Информатика > Документы
1   2   3   4

^ 2.2.5.2, Схема управления следующим адресом К1804ВУЗ и схема управления последовательностью микрокоманд К1804ВУ4
БИС К1804ВУЗ предназначена для преобразования закодированного поля микрокоманды в набор управляющих сигналов для различных узлов блока микропрограммного управления адресом микрокоманды К1804ВУ1 и К1804ВУ2, счетчик циклов, регистр микрокоманд и т.д. Она представляет собой преобразователь, выполненный на ПЗУ емкостью 32x8 разрядных слова. Входными сигналами являются разряды I0-I3 микрокоманды и код условия ветвления TST , указанный в микрокоманде (рис.2.17). На восьми управляемых выходах формируется набор управляющих сигналов, соответствующих значению кода микрокоманды (I0-I3) или условию ветвления (TST).



с

При каждой комбинации значений входных сигналов I0-I3 и TST дешифратор осуществляет чтение содержимого определенной ячейки накопителя и через буфер микрокоманды, построенный на элементах с тремя состояниями. Управление буфером производится сигналом При =1 он устанавливается в выключенное состояние, а при =0 на выходе микросхемы появляются управляющие сигналы. Нумерация выводов БИС К1804ВУЗ приведена на рис.2.18.



БИС К1804ВУ4 используется для построения блоков микропрограммного управления различных цифровых устройств и предназначена для формирования адресов микрокоманд под воздействием внешних управляющих сигналов. Она обеспечивает:

адресацию 4096 ячеек микропрограммной памяти;

получение адреса микрокоманды из четырех источников (внутреннего регистра адреса/счетчика, счетчика микрокоманд, адресной шины, стека);

реализацию 16 инструкций управления последовательностью выполнения микрокоманд;

управление работой трех внешних устройств (регистров), подключенных к адресной шине.

В составе БИС можно выделить шесть основных блоков (рис.2.19): мультиплексор, регистр адреса/счетчик, формирователь признака нуля, счетчик МК, стек и схему управления следующим адресом.

Мультиплексор обеспечивает выбор одного из четырех источников адреса следующей микрокоманды в зависимости от значения разрядов I0-I3, кода микрокоманды и управляющих сигналов и . Регистр адреса/счетчик выполняет роль буфера для записи и хранения адреса или числа циклов, поступающих от внешнего источника по шине D0-D1l . Он может также использоваться как счетчик циклов, содержимое которого уменьшается на единицу в каждом такте.



Формирователь признака нуля вырабатывает внутренний управляющий сигнал, когда содержимое регистра адреса/счетчика становится равным нулю.

Счетчик микрокоманд, состоящий из регистра счетчика микрокоманд и инкрементора, предназначен для хранения выработан него БИС адреса микрокоманды и (при необходимости) увеличения адреса на единицу.

Стек емкостью пять 12-разрядных слов используется для хранения адреса возврата при выполнении подпрограммы и реализации циклов.

Схема управления следующим адресом обеспечивает формирование внутренних управляющих сигналов для всех блоков БИС и трех сигналов для управления внешними источниками или адресами, подключенными к адресной шине D0-D11.

Нумерация выводов микросхемы К1804ВУ4 приведена на рис.2.20.



2.3. ЭЛЕМЕНТЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ СЕКЦИОНИРОВАННОГО МИКРОПРОЦЕССОРА СЕРИИ К1804

Для эффективного применение комплекта К1804 необходимо знать принципы микропрограммного управления в ЭВМ. В микропрограммной ЭВМ для выполнения различных операций используется однородная последовательность микрокоманд. Выполнение машинной команды интерпретируется набором микрокоманд, образующих микропрограмму. Элементарные функции, реализуемые при выполнении микрокоманды, инициируются микрокомандами. Обычно микрокоманда выполняет две главные функции: определение и управление всеми микрооперациями, определение и управление адресом –следующей микрокоманды. Первая функция связана с выбором операндов для АЛУ, заданием операции АЛУ, выбором получателя результата АЛУ, управлением переносом, сдвигом, прерываниями, вводом и выводом данных и т.д. Вторая функция выбирает источник адреса следующей микрокоманды и иногда явно определяет этот адрес.

В блоке микропрограммного управления (БМУ) имеется микропрограммная память М х N. Диапазон адресов составляет от 0 до N-1 . Каждое слово (микрокоманда) состоит из М бит, разделенных на поля различной длины. Определение полей называется форматом микрокоманды. В типичной ЭВМ микрокоманда содержит следующие поля: 1 — общего назначения, 2 — адрес перехода (адрес микропрограммной памяти), 3 — функция управления адресом

следующей микрокоманды, 4 — управление прерыванием, 5 — управление выбором синхронизации, 6 — управление переносом, 7 — управление источниками операндов АЛУ, 8 — управление функцией АЛУ, 9 — управление получателем результата АЛУ.

После определения формата микрокоманд необходимо обеспечить последовательное выполнение микрокоманд во времени. В простейшем случае для этого потребуется счетчик микропрограммного адреса, или счетчик микрокоманд, длина которого K=log2N . Для перехода к следующей микрокоманде в каждом такте синхронизации выполняется инкремент счетчика микрокоманд (увеличение содержимого счетчика на единицу), он адресует следующую по порядку микрокоманду.

Чтобы БМУ был более гибким, в нем необходимо реализовать функцию безусловного перехода JUMP . Наиболее просто для адреса перехода отвести специальное поле микрокоманды и управлять выбором между операторами безусловного перехода JUMP и последовательного выполнения микрокоманд CONT с помощью одного бита в микрокоманде: SEL=0 соответствует оператору CONT, SEL=1 — оператору JUMP (при этом разрешается загрузка адреса перехода в счетчик микрокоманд).

Для реализации операций условного перехода JUMP CJ в микрокоманде необходимо предусмотреть двухбитное поле управления выбором загрузки SEL . Когда оно содержит 00, сигнал загрузки пассивен (реализуется оператор CONT). При SEL=01 управление загрузкой адреса памяти зависит от значения первого условия. Если оно равно логическому нулю, то в счетчике микрокоманд проводится инкремент, а если равно логической единице, то в счетчик микрокоманд загружается адрес памяти. При SEL=10 реализуется функция условного перехода аналогично описанному выше в зависимости от второго условия. Если SEL=11, реализуется операция безусловного перехода.

Для увеличения производительности микропрограммной ЭВМ выполнение текущей микрокоманды совмещают с выборкой из микропрограммной памяти следующей микрокоманды. Это называется конвейеризацией. Конвейеризация обеспечивается конвейерным регистром, который содержит текущую команду, выполняемую ЭВМ. Одновременно с выполнением этой команды в микропрограммную память подается адрес следующей микрокоманды, производится ее считывание, и сигналы следующей микрокоманды устанавливаются на входах конвейерного регистра. На адрес следующей микрокоманды влияют значения условий, полученных при выполнении предыдущей микрокоманды.

Как и при программировании на уровне машинных команд, в микропрограммировании возможно использование подпрограмм. При переходе к подпрограмме необходимо запомнить адрес, к которому подпрограмма должна вернуться после завершения своих действий (адрес возврата). Для этого применяется стек, т.е. группа (файл) регистров, которая работает таким образом, что последний включенный в нее адрес возврата исключается первым.

Последний включенный в стек адрес возврата (вершина стека TOS) адресует специальный регистр, называемый указателем стека . Все стековые операции сопровождаются автоматической модификацией SP . При включении сначала выполняется декремент SP, затем в адресуемый им регистр загружается адрес возврата (этот регистр становится новой TOS ), а при исключении содержимое TOS передается в нижний получатель, после чего производится инкремент SP.

Блок микропрограммного управления имеет стек и связанный с ним указатель стека SP Для управления стеком обходимы сигнал разрешения стека , низкий уровень которого разрешает выполнение стековой операции, а высокий запрещает работу стека, и сигнал , высокий уровень которого определяет операцию включения, а низкий — операцию исключения с соответствующей модификацией SP.

Поле управления следующим адресом SEL может быть расширено да трех бит, что обеспечивает восемь функций переходов. Это трехбитное поле, и вход кода условия СС образуют четыре бита управления адресом для стека и мультиплексора А. Этот адрес определяет выходной код, представляющий собой четыре управляющих сигнала: два сигнала Y0 и Y1 подаются на управляющие входы ВО и S1 мультиплексора А, а два других — Y2 и Y3 — управляют работой стека (сигналы и PUP ). В результате определяются восемь функций переходов (табл.2.5).

Таблица 2.5

Функция

Входы

Выходы

A3

А2

А1

А0=СС


S1


S0





PUP

Продолжение (CONT)

0


0


0


X


0


0


I


X


Безусловный переход (JUMP)


0


0


I


X


0


I


I


X


Условный переход (CJ)



0


I


0


0


0


0


I


X


0


I


0


I


0


I


I


X


Включение в стек (PUSH)


0


I


I


X


0


0


0


I


Переход к подпрограмме

(JSR)


I


0


0


X


0


I


0


I


Условный переход к подпрограмме (CJSP)


I


0


I


0


0


0


I


X


I


0


I


I


0


I


0


I


Возврат из подпрограммы

(RIN)


I


I


0


X


I


0


0


0


Проверка конца цикла


I


I


I


0


I


0


I


X


(LOOP)


I


I


I


I


0


0


0


0


Для описания функций переходов удобно воспользоваться условными обозначениями:

СА — адрес текущей микрокоманды,

NA — адрес следующей микрокоманды,

MIF — содержимое поля адреса перехода текущей микрокоманды,

TOS — содержимое вершины стека.

Тогда операции переходов, приведенные в табл.2.5, могут интерпретироваться в следующем виде:


1   2   3   4

Похожие:

Средств обработки сигналов iconЗадачи и методы обработки сигналов зв. Основные виды устройств обработки....
Принципы действия устройств динамической обработки. Структурные схемы, переходные процессы
Средств обработки сигналов icon6. микропроцессоры для цифровой обработки сигналов
МП. Значительная эффективность систем цос достигается за счет специализации мп. Мп, ориентированные на цос, получили название цифровых...
Средств обработки сигналов iconТема пространство и метрология сигналов физическая величина более...
Пространство сигналов. Множества сигналов. Линейное пространство сигналов. Норма сигналов. Метрика сигналов. Скалярное произведение...
Средств обработки сигналов iconЦифровые процессоры обработки сигналов (Лекция)
Цпос) или их равнозначное название – цифровые сигнальные процессоры (цсп или просто сигнальные процессоры), англоязычное сокращение...
Средств обработки сигналов iconАнатолий Васильевич Давыдов
На примерах обработки геофизических данных показано, что модовая декомпозиция сигналов обеспечивает устойчивую адаптивную очистку...
Средств обработки сигналов icon1. Формирование элементарных сигналов и вычисление их спектров. 2
По текстовым файлам «Формирование сигналов в среде Mathcad» и «Спектральный анализ сигналов» ознакомиться со способами формирования...
Средств обработки сигналов iconВопросы к экзамену по дисциплине «Цифровые методы формирования и обработки сигналов в итс»

Средств обработки сигналов iconПрограмма вступительного экзамена по специальности 05. 12. 04. Радиотехника,...
Информация, сообщение,сигнал. Пространство сигналов. Математические и линейные пространства сигналов. Дискретные представления сигналов....
Средств обработки сигналов iconКурсовая работа по курсу "Устройства приема и обработки сигналов"...

Средств обработки сигналов iconВопросы
Устройства приема и обработки сигналов, гр. 2021,2051 осенний семестр 2003/2004 учебного года
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2019
контакты
pochit.ru
Главная страница