1.1. Структура цпэ

Структура ЦПЭ показана на рис.1.1.1.

1. АЛУ – арифметическо-логическое устройство. Позволяет производить 4 вида операций:

1. Арифметическое сложение;

2. Логическое сложение;

3. Логическое умножение;

4. Суммирование по модулю два.

2. РОН – Блок регистров общего назначения. Участвуют в операции как восьмиразрядные регистры. Всего их шесть. Помимо этого они могут образовывать пары регистров, которые используются:

1. Для косвенной адресации;

2. Для 16-ти разрядной обработки сигналов.

3. Аккумулятор – является главным регистром процессора, в нем производится 95% всех операций. Это 8-разрядный регистр.

4. РС – счетчик команд. Необходим для перехода к новому адресу при последовательном выполнении программы. Всегда работает вместе с регистром адреса РА. При последовательном выполнении программы состояние счетчика команд РС последовательно увеличивается на единицу, переписывается в регистр адреса РА и через буфер 2 выдается на внешнюю шину данных ШД. Если выполняется ветвящаяся программа, то состояние счетчика команд запоминается в одной из ячеек указателя стека (SP), а в регистр адреса записывается адрес, на который нужно перейти в результате безусловной операции.

5. SP – указатель стека. Используется для упрощенной адресации к оперативной памяти. Это оперативная память магазинного типа

Рисунок 1.1.1. – Структура ЦПЭ.

– первым вошел – последним вышел. При запоминании сигналов в стек обязательно производится запись 16-ти разрядного числа.

6. Шина управления (ШУ)

Генератор тактовых импульсов (ГТИ) формирует две импульсные последовательности Ф1 и Ф2, необходимые для тактирования работы микропроцессора.

Сигнал сброса RESET подается при запуске микропроцессора. Он приводит все счетчики, триггеры и указатели стека в исходное нулевое состояние.

WRITE – сигнал записи.

READ – сигнал считывания.

В микропроцессоре предусмотрена возможность по запросам внешних устройств прерывать выполнение текущей программы и переходить на выполнение новой программы, так называемой прерывающей программы. После окончания выполнения прерывающей программы микропроцессор возвращается к выполнению основной программы с команды, на которой произошло прерывание. Сигнал разрешения прерывания выдается на соответствующий выход управляющего устройства микропроцессора.

Сигнал ЗАПРЕТ ПРЕРЫВАНИЯ запрещает производить прерывание при обработке программы.

Микропроцессор может быть переведен в ведомый режим с помощью сигнала Захват. При этом микропроцессор отключается от внешних шин, предоставляя их в распоряжение некоторого внешнего устройства, и останавливает работу.

В каждом цикле микропроцессор выдает на выход СИНХРОНИЗАЦИЯ стробирующие импульсы – синхросигнал и на шину данных – информацию о состоянии.

7. Регистр признаков.

При выполнении всех арифметических и логических операций наряду с результатом вырабатывается 5 признаков, которые фиксируются в 5-ти разрядном регистре признаков.

• Т_С - Признак переноса из восьмого в девятый разряд. Участвует в арифметических и логических операциях при переполнении разрядной сетки, кроме этого, он используется при циклических сдвигах аккумулятора вправо и влево.

• Т_Z – Признак нуля. Устанавливается в состояние логической 1, если результат операции АЛУ или операции приращения содержимого регистра равен нулю. В остальных случаях Т_Z =0.

• Т_S – Признак знака. Если в результате выполняемой операции результат положительный, то Т_S =0, если – отрицательный, то Т_S =1.

• Т_Р – признак четности. Устанавливается в состояние лог.1, если число единиц а разрядах результата четно; если количество единиц нечетное, Т_Р=0.

• Т_V – признак переноса из 4-го в 5-ый разряд.