- •1. Еом і мікроЕом. Загальні відомості.
- •1.2. Типова структура еом.
- •2. Архітектура мікропроцесора.
- •2.1. МікроЕом
- •2.2. Структура мікропроцесора
- •2.3. Синхронізація в мікропроцесорній системі
- •2.4. Архітектурні особливості мікропроцесора кр580ик80а
- •2.5. Архітектурні особливості мікропроцесора к1810вм86
- •3. Побудова мп системи з трьома шинами на базі біс 580 серії.
- •3.1. Адресна шина (аш).
- •3.2. Шина даних (шд).
- •3.3. Фіксатор стану мікропроцесора.
- •4. Генератор тактових імпульсів для мп системи.
- •4.1. Генератор для мікропроцесора вм80.
- •4.2. Синхронізація мікропроцесора вм86 і демультиплексування шин.
- •5. Організація інтерфейсів в мп системі
- •5.1. Порти вводу/виводу
- •5.2. Координація взаємодії із зовнішніми пристроями
- •5.3. Переривання програми
- •5.3.1. Переривання із програмним опитуванням
- •5.3.2. Векторна система переривань
2.3. Синхронізація в мікропроцесорній системі
В загальному випадку мікропроцесор складається із тригерів і комбінаційних вентилів і працює як синхронна послідовчаста схема. Тригери всіх регістрів і прапорців МП одержують синхроімпульси по загальній лінії від зовнішнього генератора. Тому будь-які зміни вмісту регістрів або прапорців можуть відбуватися лише в строго визначені моменти часу. Частота від генератора подається на вхідну керуючу лінію «такт». На обмін даними із зовнішнім пристроєм іде два такти. В них входить час спрацьовування шин і час відгуку зовнішнього компонента. Послідовність синхронізуючих імпульсів розбивається на так називані машинні цикли, по три такти в кожному циклі. При роботі МП у кожному машинному циклі відбувається один зовнішній обмін. Перший і другий такти витрачаються на обмін і іноді на обробку даних; третій такт весь виділяться для переробки даних. При всіх зовнішніх обмінах використовуються шини адрес і даних.
Рис. 2.3. Часові
діаграми обмінів у МП:
а) вихідні обміни
б) вхідні обміни
При операції запису імпульс на керуючу лінію «запис» подається одночасно з Т2, і він використовується для стробування передачі вмісту шини даних в комірку головної пам'яті з адресою, заданою на адресній шині. При операції виводу імпульс, також одночасно з Т2 подається на керуючу лінію "вивід" і використовується для стробування передачі вмісту шини даних у регістр пристрою вводу, код якого заданий на молодшій половині ША.
Для вхідних обмінів вміст ША задається в ті ж моменти й тими ж способами, що й для вихідних обмінів. Вміст ШД визначається зовнішнім компонентом. МП в інтервалі між заднім фронтом Т1 і переднім фронтом Т3 видає «1» на керуючу лінію «читання» або «ввід», і це служить запитом до зовнішнього компонента помістити дані на шину даних. Передбачається, що інформація на ШД достовірна між передніми фронтами Т2 і Т3 і стробування передачі її на один з регістрів МП виконується одночасно із заднім фронтом Т2.
Крім розглянутих вище керуючих ліній ШК існує ще 8:
«Пуск» − вхідна лінія, що встановлює режим автоматичної роботи МП. Поява імпульсу на цій лінії приводить до того, що МП по першому ж синхроімпульсі почне виконувати програму з тієї команди, адреса якої перебуває в лічильнику команд.
«Скидання» − вхідна лінія, за допомогою якої МП встановлюється в початковий стан. По цьому імпульсі припиняється виконання програми, лічильник команд встановлюється в нуль, а прапорці переривань скидаються.
«Стоп» − вихідна лінія, на якій підтримується стан «1» увесь час, поки МП не виконує програми (зупинений).
«Синхр» − вихідна лінія, на яку подається імпульс одночасно із третім синхроімпульсом кожного машинного циклу і яка використовується в деяких випадках для узгодження роботи деяких зовнішніх компонентів із внутрішнім машинним циклом МП.
Інші 4 лінії відносяться до переривань і прямого доступу в пам’ять.