1. Структура мікропроцесорів

2. Формування команд

Ключові терміни та поняття:

^х мікропроцесор, ^х мікропроцесорна система, ^и запам’ятовувальний при­стрій програми, ^А запам'ятовувальний пристрій даних, ^х пристрій уводу— виводу,* тракт, * арифметико-логічний пристрій, *регістр, * лічиль­ник, *пристрій керування, ^х генератор тактових імпульсів, А шина даних,

^х шина адрес, ^ шина керування, ^х машинний цикл, ^ж цикл команди

Мікропроцесор (МП) — це пристрій для оброблення цифро­вої інформації (переміщення, виконання операцій над нею) та керування (визначає, як її обробляти) згідно з записаною про­грамою, яка зберігається в пам'яті.

Він реалізується однією або декількома мікросхемами високої сте­пені інтеграції. Так мікропроцесор КР580НК80 містить понад 5000 транзисторів у одному кристалі. Дані й команди, якими оперує МП, подаються в двійковій системі числення.

16.1. Структура мікропроцесорів

Зазвичай використовують МП сумісно з іншими мікроелектронними пристроями (рис.86), які в сукупності утворюють мікропроцесор­ну систему.

Основними блоками системи є запам'ятовувальний пристрій про­грами (ЗПП), запам'ятовувальний пристрій даних (ЗПД), пристрій уводу-виводу (ПУВ). Кожний пристрій виконує свої функції, а саме: ЗПП — зберігає команди, які керують роботою МП, ЗПД — зберігає дані, якими оперує МП, ПУВ — забезпечує увід даних у ЗПД і вивід їх до зовнішніх пристроїв та приладів. Всі блоки системи охоплені між собою трактом пересилання адрес (ТПА) і трактом пересилання команд та даних (ТПКД). За допомогою ТПЛ пересилаються адреси команд, які знаходяться в ЗІ 111. Після їх зчитування вони пересилаються ТПКД в МП для їх виконання. Реалізація МП здійснюється на базі схем, які за­безпечують вибір команд з ЗПП, їх дешифрування та виконання.

Рис. 86. Структурна схема мікропроцесорні системи

Структурну схему МП показано на рис. 87. МП містить три основ­ні пристрої: арифметико-логічний пристрій (АЛП), регістри даних (РД) і пристрій керування (ПК). Дія пересилання даних між ними ви­користовується внутрішня шина даних (ПІД).

Робота всіх блоків МП здійснюється за допомогою генератора та­ктових імпульсів (ГТ1), частота яких визначає швидкодію процесора.

АЛП виконує одну з основних функцій мікропроцесора — оброб­лення даних, а саме операції над двома словами даних (операндами) (табл. 9).

Таблиця 9

Типи та зміст операцій, які виконує алп

Тип операції	Позначення	Зміст
Арифметичні	ADD SUBTRACT INCREMENT DECREMENT	Додавання Віднімання Додатний приріст Від'ємний приріст
Логічні	«І» (AND) «АБО» (OR) «HE» (NO) (COMPARE)	Логічне множення Логічне додавання Заперечення Порівняння

Рис. 87. Структурна схема МП

Акумулятор — це головний регістр МП при різноманітних діях з даними. Більшість арифметичних і логічних операцій з двома слова­ми даних здійснюється з використанням АЛП і акумулятора. Регістр стану призначений для зберігання результатів деяких перевірок, які здійснюються під час виконання програми. Розряди регістра стану приймають те чи інше значення під час виконання операцій, які вико­ристовують АЛП і деякі регістри.

Лічильник команд виконує важливу функцію в МП: стеження за тим. яка команда виконується і яка буде виконуватися наступною. Перед ви­конанням будь-якої програми лічильник команд необхідно завантажити числом — адресою зони пам'яті, яка містить першу команду програми.

Регістр адреси пам'яті містить двійкове число — адресу зони па­м'яті, яка буде використовувати МП. Вихід цього регістра називається адресною шиною (ША). Під час виконання підциклу вибірки команди з пам'яті регістри адреси пам'яті і лічильника команд мають однаковий вміст, тобто вказують на розташування команди, яка зчитується з пам'яті.

Регістр команд призначений виключно для зберігання поточної виконуваної команди.