Циклы выполнения команд: принципы организации, К1810ВМ86, кр580ВМ80

Работа в машинных циклах.
Выполнение любой команды начинается с первого машинного цикла М1, называемого основным. Перед началом цикла в программном счетчике PC установлен адрес первого байта очередной команды.
На такте Т1 происходят следующие процессы:
● адрес первого байта загружается в регистр адреса и выставляется на шину адреса; одновременно содержимое счетчика команд поступает в схему инк­ремента–декремента;
● передним фронтом импульса Ф2 формируется сигнал SYNC , свидетельству­ющий о том, что текущий цикл является первым машинным циклом; одновре­менно с этим сигналом на шину данных выставляется информация о состоя­нии микропроцессора.

На такте T 2:

● передним фронтом импульса Ф1 формируется Строб, по которому происхо­дит запись слова состояния в регистр состояния;
● передним фронтом импульса Ф2 в микропроцессоре формируется сигнал Прием; с помощью сигнала Прием и выходного сигнала D 7 регистра состоя­ния формируется управляющий сигнал чтения из памяти ЧтП; первый байт команды через двунаправленный буфер БД поступает на шины данных мик­ропроцессора, однако не воспринимается им;
● прежнее содержимое счетчика команд, находящееся в схеме инкремента–декремента, увеличивается на единицу и снова передается в счетчик. Следова­тельно, теперь в счетчике будет уже находиться адрес второго байта коман­ды или адрес первого байта следующей команды, если текущая команда яв­ляется однобайтной;
● выявляется необходимость перевода микропроцессора в состояние ожида­ния TW путем проверки сигналов ГОТОВНОСТИ (Гт), ЗАПРОСА ЗАХВАТА (ЗЗх) и ПОДТВЕРЖДЕНИЯ ОСТАНОВА ( D 3). Если к моменту появления среза импуль­са Ф2 сигнал Гт = 0, то микропроцессор переходит в состояние ожидания Tw , которое может длиться неограниченно большое, но целое число тактов. На срезе Ф2 каждого такта производится проверка сигнала Гт. При Гт = 1, ЗЗх = 0, D 3 = 0 микропроцессор переходит в такт ТЗ.
На такте ТЗ:
● отрицательным фронтом Ф1 первый байт команды записывается в регистр команд РК;
● положительным фронтом Ф2 оканчивается сигнал Прием на выходе микро­процессора и, следовательно, сигнал чтения из памяти ЧтП.
На такте Т4:
● первый байт команды поступает из регистра команд в устройство управле­ния, где анализируется и выясняется необходимость дополнительного обра­щения к памяти;
● если команда однобайтная и операнды находятся в регистрах микропроцес­сора, то такое обращение не требуется и предусмотренная командой опера­ция выполняется; при необходимости используется дополнительный такт Т5;
● если существует необходимость дополнительного обращения к памяти, то ос­новной машинный цикл М1 заканчивается.
Отличие машинных циклов ЧТЕНИЯ ИЗ ПАМЯТИ (2), ЧТЕНИЯ ИЗ СТЕКА (4), ВВОДА из внешнего устройства (6) по сравнению с циклом М1 заключается в сле­дующем:
● для активизации режима работы устройств используются соответствующие управляющие сигналы;
● на такте ТЗ информация на шине данных воспринимается микропроцессором как данные, а не первый байт команды, и поэтому передается в другие реги­стры, а не в регистр команд.
Особенности выполнения машинных циклов ЗАПИСИ В ПАМЯТЬ (3), ЗАПИСИ В СТЕК (5) и ВЫВОДА из микропроцессора во внешние устройства (7) проявляют­ся в следующем:
● для активизации режимов записи или вывода используются соответствующие управляющие сигналы для каждого из указанных устройств;
● на такте Т2 из микропроцессора на шину данных выводится информация;
● на такте ТЗ формируется управляющий сигнал для активизации записи или вывода.