|
|
Пристрій мікропрограмного управління.
Пристрій мікропрограмного управління (ПМУ) призначений для:
- реалізації операцій управління, що зустрічаються в мікропрограмах
- формування адреси наступної мікрокоманди з залученням різноманітних способів адресації, використання яких спрощує процедури синтезу ПМЗ та сприяє підвищенню продуктивності .
Природня адресація реалізується за допомогою лічильника адреси мікрокоманд вміст якого збільшується на одиницю після виконання чергової мікрокоманди.
Примусова адресація здійснюється шляхом задавання адреси з залученням:
- відповідного поля мікрокоманди,
- стека,
- перетворювача кода операції в початкову адресу відповідної мікропрограми,
- інших джерел, зовнішніх по відношенню до ПМУ .
Сторінкова адресація полягає в модифікації старших розрядів адреси мікрокоманди за допомогою додаткових апаратних засобів, наприклад, регістра сторінок. Необхідність у сторінковій адресації виникає в тих випадках, коли розрядність мікросхеми ПМУ фіксована і, до того ж, недостатня для адресації потрібного обсягу пам’яті.
Функціональна адресація дозволяє змінювати будь-які, тільки не сторінкові, розряди адреси.
Відносна та індексна адресації не набули широкого застосування у ПМУ.
Найбільшого поширення в алгоритмах мікропрограмного управління набули такі типи операцій управління.
Безумовний перехід означає передачу управління мікрокоманді за адресою Аj зразу після виконання мікрокоманди, що розміщена за адресою Аі. Адреса Aj формується за допомогою одного з вказаних способів адресації.
Умовний перехід здійснюється за адресою Аj у разі виконання умови при реалізації мікрокоманди за адресою Аі+1 та за адресою Ак, якщо вказана умова не виконується. У частковому випадку одна за адрес Аj або Ак може бути адресою наступної мікрокоманди і визначатися вмістом лічильника мікрокоманд.
Виконання циклів за умовою реалізується з умовного переходу або стека за адресою Aj<Ai або лічильника числа повторень.
Безумовний перехід до мікропрограми та повернення з неї реалізується за допомогою стека, в котрому зберігається адреса повернення. Аналогічно здійснюється відповідна умова переходу. При реалізації різноманітних алгоритмів можуть залучатися вкладені мікропрограми, при виконанні яких адреса повернення завантажується до стека, а перед поверненням прочитується з стека.
Якщо необхідно декілька разів повторити виконання окремої мікрокоманди, тог слід зафіксувати вміст лічильника команд протягом відповідної кількості тактів.
Таким чином ПМУ повинен забезпечувати вибірку різних джерел адреси, модифікацію адрес, підрахування числа циклів, зберігання адрес повернення, а також змінювати послідовність мікрокоманд в залежності від результату аналізу умов.
Секційні 4-розрядові мікросхеми К1804ВУ1 і К1804ВУ2 призначені для побудови пристроїв мікропрограмного управління (ПМУ), що адресують ПЗП місткостю , де n- число використовуваних ВІС, які поєднуються між собою ланцюгами перенесення. До складу мікросхеми входять 4 джерела адреси :
- регістр початкової адреси (РгА);
- лічильник мікрокоманд РС з блоком інкремента (INC)
- 4-рівневий стек адрес мікропрограм ST з регістром покажчиком стека (SP);
- вхідна шина адреси DI(3¸0), а також мультиплексор MUX, блоки схем I(&) та АБО(1).
Мультиплексор обирає одне з 4-х джерел адреси у відповідності з комбінаціями на входах S0,S1,які відображуються в таблиці.
S1
S0
Джерело адреси
0
0
Лічильник мікрокоманд (РС)
0
1
Регістр адреси (РгА)
1
0
Стек
1
1
Вхідна шина (DI)
Адреса на виході мультиплексора MUX може бути модифікована за допомогою маски, що подається на входи OR(3¸0): будь-який розряд адреси можна встановити в “1” шляхом подачі “1” на відповідну лінію маски.
На виходах мікросхеми MIA(3¸0) можна отримати нульві адресу при та або високоімпедансний стан при . У першому випадку здійснюється переривання мікропрограм з поверненням на “нульову” адресу, а у другому – мікросхема відключається від зовнішньої шини адреси, надаючі її в розпорядження інших пристроїв мікропроцесорної системи.
4-розрядовий регістр адреси РгА запам’ятовує дані, що надходять по шині DR(3¸0), за додаьнім фронтом тактового імпульсу при . Використання регістра адреси РгА дозволяє спростити реалізацію умовного переходу за кількома адресами або умовного звертання до декількох мікропрограм.
Лічильник мікрокоманд складається з регістра-лічильника мікрокоманд (РС) то комбінаційної схеми інкрементора INC, котрий зберігає адресу мікрокоманди при СІ=0 та збільшує його на 1 при СІ=1. У першому випадку використовується примусова адресація, коли адреса наступної ячейки задається відносним полем поточної мікрокоманди, а у другому природня адресація, коли адреса наступної ячейки формується шляхом інкременту поточної адреси.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.