Avtomatika va telimexanika

Mikroprotsessorning tuzuilishi
MP K1810VM86 namunalar va buyruqlarni parallel ravishda bajarishga qaratilgan bo'lib, shartli ravishda asinxron ishlaydigan ikkita qismga bo'linishi mumkin (1.15-rasm).

Shina bog'lovchisi 20 bitli xotira manzilini shakllantirishni, xotiradan buyruqlar va operandlarni olishni, buyruqlar tartibini tartibga solishni va natijalarni xotirada saqlashni ta'minlaydi. US tarkibiga oltita 8-bitli buyruq navbati registrlari, toʻrtta 16-bitli segment registrlari, 16-bitli buyruqlar manzillari registri, 16-bitli almashuv registri (RO) va 16-bitli manzil qoʻshuvchi (CMA), shina kiradi. nazorat qilish (USh).
Navbatda kamida ikki bayt bo'shatilganda interfeys qurilmasi so'z va xotirani olish siklini bajarishga tayyor bo'ladi, UE kerak bo'lganda undan ko'rsatma kodlarini chiqaradi. Navbat FIFO tamoyili bo'yicha tashkil etilgan (birinchi kiruvchi - birinchi chiqadi) - "birinchi kelgan - birinchi bo'lib xizmat qiladi" va uning olti darajasi ko'rsatmalar kodlaridagi RO so'rovlarini juda samarali qondirishga imkon beradi va shu bilan MPni minimal darajaga qisqartiradi. xotiradan buyruqlar olinishini kutish uchun sarflangan vaqt. Buyruqlar dastur tomonidan belgilangan mantiqiy ketma-ketlikda bajariladi, chunki navbatda joriy buyruqdan keyin darhol xotira kataklarida saqlangan buyruqlar mavjud. Boshqarish boshqa xotira joyiga o'tkazilganda, dasturning bajarilishi buziladi. Interfeys qurilmasi navbat registrlarini tozalaydi, o'tish manzilidagi buyruqni tanlaydi, uni UEga o'tkazadi va ushbu registrlarni yangi to'ldirishni boshlaydi. Pastki dasturdan yoki uzilishdan qaytganda, manzillari avtomatik ravishda CMAda hisoblab chiqiladigan buyruqlar navbati tiklanadi. Agar MP o'qish yoki yozish tsiklini bajarishi kerak bo'lsa, u holda ko'rsatmalarni olish tsikl davomida to'xtatiladi.
Segment registrlari to'rtta xotira segmentiga mos keladi: ma'lumotlar - DS, stek - SS, kod - CS va oraliq ma'lumotlar - ES. Ushbu registrlarning har biri tegishli xotira segmentining manzil kodining 16 ta eng muhim bitini saqlaydi; 1 MB gacha bo'lgan xotira bilan ishlash imkonini beruvchi 20 bitli manzil CMAda segmentning asosiy manzilini to'rt bitga chapga siljitish va uni 16 bitli ofset manziliga qo'shish orqali hosil bo'ladi. Ofset manzili SD ko'rsatkichlari yoki indekslari registrlaridan birida joylashgan bo'lib, tanlangan segmentning 64 KB doirasidagi qabul qilingan bayt yoki so'zlarga murojaat qilish imkonini beradi. Agar CMAda olingan qiymat segmentning eng yuqori manzili qiymatidan oshsa, u holda manzil segmentning boshidan ortiqcha qiymatgacha yana hisoblanadi. Operandning fizik manzilini hisoblashda bazaviy manzil sifatida ma'lumotlar segmentining mazmuni va oraliq ma'lumotlar segmenti registrlari, ko'rsatmaning fizik manzilini hisoblashda esa kod segmenti registrining mazmuni qo'llaniladi. Yo'riqnomalar manzili registri (ko'rsatma ko'rsatgichi) IP K580BM80A mikroprotsessorining ko'rsatmalar hisoblagichiga mos keladi va joriy ko'rsatmadan keyin bajarilishi kerak bo'lgan keyingi ko'rsatmani bildiradi. Interfeys qurilmasi unga RO dan joriy kod segmentining boshidan keyingi buyruqning ofsetini yozadi. Agar ko'rsatma manzili registrining mazmuni stekga surilsa, u avtomatik ravishda keyingi ko'rsatmaning manziliga o'rnatiladi.
Qayta ishlash bloki ma'lumotlarni qayta ishlash operatsiyalarini bajarish uchun mo'ljallangan va mikrodasturlarni boshqarish bloki (UMU), 16-bitli ALU, sakkizta 16-bitli umumiy maqsadli registrlar (RON) va xususiyatlar registridan (RP) iborat. CM tomonidan xotiradan tanlab olingan va buyruqlar navbati (ROK) registrlariga yozilgan buyruqlar MA ning soʻroviga koʻra, CUga yuboriladi. Ushbu mikroko'rsatma xotira qurilmasi ko'rsatmalarni dekodlaydi va qayta ishlash jarayonini boshqaradigan mikroko'rsatmalar ketma-ketligini hosil qiladi. ALU 8 va 16 bitli razryad raqamlar ustida arifmetik va mantiqiy amallarni bajaradi. Ichki ma'lumotlarni uzatishni tezlashtirish uchun CRdagi barcha registrlar va ma'lumotlar magistrallari 16 bitga ega, CR ning tashqi tizim magistrali bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqasi yo'q va u almashinuv registri (RO) orqali RS bilan ma'lumot almashadi.
MP ning dasturiy ta'minot bilan ta'minlanishi mumkin bo'lgan funktsional qismlari umumiy maqsadli registrlar (operandlar va buyruqlar bajarilishi natijalarini saqlash uchun), segment registrlari (joriy xotira segmentlarining asosiy manzillarini saqlash uchun), buyruqlar va belgilarning manzillari. Umumiy maqsadli registrlar har biri to'rtta registrdan iborat ikkita guruhga bo'linadi: ma'lumotlar, indeks va ko'rsatkichlar. Ma'lumotlar registrlari guruhining yuqori va pastki sakkiz bitlariga alohida murojaat qilish mumkin. Bunday holda, ular sakkizta 8 bitli registrlar to'plamini tashkil qiladi. Ko'pgina arifmetik va mantiqiy operatsiyalarda ma'lumotlar registrlaridan cheklovsiz foydalanish mumkin. Arifmetik va mantiqiy operatsiyalarning ko'pchiligida boshqa registrlar guruhi, jumladan ikkita ko'rsatgich (asosiy va stek) va ikkita indeks registrlari (manba va maqsad) ham ishtirok etishi mumkin. Bundan tashqari, ba'zi buyruqlar quyidagi maqsadlarda RON dan yashirin foydalanishni nazarda tutadi: ko'paytirish, bo'lish va so'zlarni kiritish/chiqarish (AX); baytlarni ko'paytirish, bo'lish va kiritish/chiqarish (AH); transkodlash (VX); satrlar, sikllar (CX) bilan operatsiyalar; har xil miqdordagi bitlar (CL) uchun siljishlar va tsiklik siljishlar; so'zni ko'paytirish va bo'lish, yashirin kiritish / chiqarish (DX); stek operatsiyalari (SP); string operatsiyalari (SI, DI).
Xususiyatlar registrida faqat to'qqiz bit ishlatiladi. Ulardan oltitasi arifmetik va mantiqiy amallar natijasining xususiyatlarini qayd qilish uchun ishlatiladi. Mikroprotsessorda ushbu olti bitning holatiga qarab dasturni bajarish tartibini o'zgartirish imkonini beruvchi buyruqlar guruhi mavjud, ya'ni. oldingi operatsiya natijasidan. Yordamchi tashish belgisi AF o'nlik arifmetik ko'rsatmalar tomonidan qo'llaniladi. Uchinchi raqamdan toʻrtinchi raqamga oʻtkazishda yoki 16-bitli raqamning eng kam ahamiyatli baytining toʻrtinchi raqamidan uchinchisiga oʻtishda AF bayrogʻi 1 ga oʻrnatiladi. CF tashish bayrogʻi koʻp baytli qoʻshish va ayirish uchun ishlatiladi. ko'rsatmalar. Natijaning eng muhim bitini ko'chirish yoki almashtirishda CF bayrog'i 1 ga o'rnatiladi. Aylantirish ko'rsatmalari o'zgartirilgan bitni xotirada ajratib qo'yishi yoki uni tashish bayrog'i bitiga joylashtirish orqali ro'yxatdan o'tkazishi mumkin.
INTO ko'rsatmasi OF to'lib ketish holati mavjud bo'lganda dasturiy ta'minot uzilishini hosil qiladi. Agar OF 1 bo'lsa, u holda arifmetik to'lib ketish sodir bo'ldi (ya'ni, muhim raqam yo'q) va natija natijani qabul qiluvchidan ko'proq. MPda ikkilik manfiy sonlar ikkita to'ldiruvchida ifodalanadi. SF belgisining 0 yoki 1 holati natijaning mos ravishda ijobiy yoki salbiy ekanligini bildiradi. Toq paritet PF ma'lumotlarni uzatishdagi nosozliklarni aniqlash uchun ishlatiladi (1 paritet natijasini bildiradi). Agar ZF nol belgisi 1 bo'lsa, u holda operatsiya natijasi 0 ga teng. Atribut registrida MP ning harakatlarini ularga 0 yoki 1 yozish orqali boshqarish uchun yana uchta bit mavjud.DF yo‘nalishi atribut bitiga 1 ni yozish ma’lumotlar liniyalari bilan amallarni bajarishda avtomatik kamayishiga sabab bo‘ladi. Bu shuni anglatadiki, chiziqlar yuqori manzillardan past manzillarga (o'ngdan chapga) qayta ishlanadi. DF ga 0 ni yozish avtomatik o'sishni ishga tushiradi, ya'ni. chapdan o'ngga string ishlov berish. Agar IF uzilishni yoqish bayrog'i 1 bo'lsa, MP tashqi maskalanadigan uzilish so'rovlariga javob beradi. IF ga 0 ni yozish bu uzilishlarni o'chiradi. Bunday holda, IF ichki va maskalanmaydigan uzilishlarga ta'sir qilmaydi. MP ni dasturni bosqichma-bosqich bajarish rejimiga o'tkazish uchun TF bosqichli rejim atributining bitiga 1 ni yozish kerak. Bu rejimda har bir buyruq bajarilgandan keyin MP avtomatik ravishda uzilish hosil qiladi.