4.5.Пристрій керування.

Найбільш складним пристроєм мікропроцесору є пристрій керування ПК. він визначає властивості МП та призначений для вироблення сигналів які керують роботою всіх блоків та вузлів МП. В ПК генерується послідовність дій по виконанню отриманої команди. Ці сигнали складаються із “0” та “1” де відповідно ”0” – забороняє (закриває) а “1” – дозволяє (відкриває).

Пристрій керування (ПК) виконує також і спеціальні функції такі як послідовність вмикання живлення. Робота схем керування зазвичай мікропрограмується тому архітектура ПК подібна до архітектури МП спеціального призначення тобто ПК – це невеликий МП всередині самого МП.

Введемо поняття

1) Програма – сукупність команд записаних у певній послідовності

2) Команда – інструкціязаписана символами для виконання певного етапу обчислень

3) Операція – дія в ЕОМ під час виконання певної команди. Операція не є елементарною дією в ЕОМ вона складається із деякої кількості елементарних дій які наз. мікроопераціями

4) Мікрооперація – це елементарна діяяку не можна розкласти на складові частини і яка виконується за елементарний проміжок часу

5) Елементарний проміжок часу наз. тактом. За один такт МП може виконати декілька операцій кожна із яких виконується під керуванням мікрокоманди. При цьому кожній мікрокоманді відповідає одна або декілька сумісних по часу мікрооперацій. Мікрокоманда також виконується за такт. Сукупність мікрокоманд складає мікропрограму. З іншого боку сукупність мікрокоманд – це команда.

Формат командного циклу приведено на рис.4.7

М1

М2

М3

М4

М5

М6

Т 1

Т2

Т3

Т 4

Т5

Т 6

Т 7

Т 8

Т 9

Т 10

Т 11

Т 12

Т 13

Т 14

Т 15

Т 16

Т 17

Т 18

Т 19

Рис.4.7.Командний цикл МП.

Під машинним циклом розуміють частину циклу команд протягом якої виконується дія повязана з використанням одного і того ж обладнання.

Машинний цикл – це час необхідний для добування із памяті 1 байта інформації або виконання команди визначеної одним машинним словом.

На рис.4.7 використані скорочення

М1 – виборка

М2 М3 – зчитування із

М4 М5 – запис у память.

Машинний цикл може складатися із 35 тактів причому існує суттєва різниця між машинними циклами. Так наприклад для КР580ИК80 існує 10 типів машинних циклів

1) добування коду команди

2) читання даних із памяті

3) запис даних в память

4) добування стеку

5) запис даних в стек

6) введення даних із зовнішніх пристроїв

7) запис даних в зовнішні пристрої

8) цикл обслуговування переривань

9) зупинка

10) обслуговування переривань мікропроцесора в режимі зупинки.

Команда виконується тільки за цілий ряд тактів кількість яких залежить від складності самої команди. У кожен такт необхідно сформувати свою сукупність керуючих сигналів тобто мікрокоманду.

Мікрокоманди – сукупність 0 та 1 і часто їх називають керуючим словом. Приклад приведено на рис.4.8.

Кола

к

5

4

3

2

1

ерування

0	1	1	0	0	0
0	1	0	0	1	0
0	0	0	1	0	1
0	0	0	1	0	1
1	0	1	0	0	0

0 1 2 3 4 5 6 такти

Рис 4.8.Керуючі слова.

На даному рисунку стовпчик – мікрокоманда. Керуючі слова розподілені в часі та просторі. Пристрій керування призначений для формування керуючих сигналів розподілених в часі та просторі. Кожній 1 відповідає одна мікрооперація а їх сукупність відповідає одній команді.

На практиці відомі два способи реалізації пристроїв керування (ПК)

1. апаратна

2. мікропрограмна.

Апаратним способом реалізується пристрій керування з жорсткою

логікою а мікропрограмним – мікропрограмований пристрій керування .