K1814 seriyali mpc ning maqsadi K1814 mpk seriyasini qo'llash doirasi mpk ning tuzilishi va funksional tarkibi

MPK ning tuzilishi va funksional tarkibi
UM COMPUTER va OM COMPUTER mikrosxemalarining an'anaviy grafik belgilari mos ravishda rasmda ko'rsatilgan, ­OMEVM mikrosxemalari pinlarining funktsional maqsadi 1-jadvalda, UM COMPUTER - 1-jadvalda ko'rsatilgan.
OM kompyuterining blok diagrammasi va ­UM kompyuterining o'ziga xos xususiyatlari 7-rasmda ko'rsatilgan. Mikrokompyuter ajratish bilan qurilgan . buyruq va ma'lumotlar ­avtobusi , bu mustaqil bit chuqurligidagi buyruq ma'lumotlaridan foydalanishga imkon beradi. operatsiyani bajarishning konveyer tamoyilini amalga oshirish. To'rt bitli tashkilot ko'pgina kontroller funktsiyalarini bajarish uchun etarli va BCD arifmetikasidan foydalanganda ayniqsa qulaydir.
Buyruqlar va ma'lumotlar avtobuslarini ajratish ­xotira va ma'lumotlar RAMning apparat va dasturiy ta'minot manzilini aniqlaydi.
1K manzil maydoni 64 baytdan iborat 16 sahifaga bo'lingan. Sahifa manzili 4-bitli sahifa manzillari registri (PA) bilan belgilanadi va 6-bitli dastur hisoblagichi (Kompyuter) har bir sahifadagi 64 ta koʻrsatmalarga murojaat qiladi. ­Kompyuter ketma-ket hisoblagich emas. Hisoblash 1- jadvalda keltirilgan psevdo-tasodifiy qonun bo'yicha amalga oshiriladi. Namuna olish tartibini o'zgartirish dastur buyruqlari shartli o'tish buyruqlari bilan amalga oshiriladi BR , RETN pastki dasturidan qaytish . BR va buyruqlari bilan CALL: Kompyuter manzil maydonidan 6 xonali o'tish manzilini va ushbu buyruqlardan 7 tasini kiritadi . ­Shu bilan birga, o'tish sahifasining 4 bitli manzili RA ga yuklanadi va PB sahifa manzili bufer registridan yuklanadi.
BR yoki buyruqlar oldidan PBda uzun filiallarni amalga oshirish uchun CALL LDP buyrug'i maydonidan o'tish sahifalarini yuklaydi . Agar ­RA va PB tarkibi bir xil bo'lsa, u holda ­dasturning qisqa bo'limi paydo bo'ladi; agar yangi sahifaning mazmuni PB dan RA ga yuklangan bo'lsa, u holda dasturning uzoq bo'limi boshqa xotira sahifasiga o'tish bilan sodir bo'ladi. CALL buyrug'i bo'lsa , SR pastki dasturidan qaytish manzili ­asosiy dasturga qaytish manzilini saqlaydi va asosiy dasturning sahifa manzili PBda saqlanadi.
Ma'lumotlarning RAM manzillash strukturasi ham sahifa tipiga ega. 64X4 bit sig'imli RAM, 16 4 bitli ­so'zdan iborat to'rt sahifaga bo'lingan. Sahifa manzili 2 bitli X registrida , har bir sahifa ichidagi so'z manzili Y registrida ko'rsatiladi . X registridan farqli o'laroq ALU operatsiyalarida ishtirok etadi va umumiy maqsadli registrdir (GPR). X registrining mazmunini o'zgartirish " X registrini yuklash" (LDX ) va " L registrining tarkibini qo'shishni yaratish " (COMX) ­buyruqlari yordamida ­amalga oshiriladi .
To'rt bitli ALU ­kirish multipleksorlari orqali ma'lumotlar shinasidan keladigan operatsiyalarni qo'shish, ayirish, arifmetik va mantiqiy taqqoslash operatsiyalarini bajaradi. Arifmetik operatsiya natijasi mikroko'rsatmalarga muvofiq chiqish selektori orqali ulardan biriga yuboriladi RON , akkumulyator yoki registr Y , arifmetik operatsiyalar bilan bir vaqtda, ALU kirish qiymatlarini taqqoslaydi va ­operandlarning tengligi yoki tengsizligi belgisini yaratadi. Taqqoslash natijasi (NE ) va tashish bitining tarkibi (CR) ­tegishli mikroko'rsatmalar orqali holat tetikiga yuborilishi mumkin.
ALU ning kirish operandlari ­Y registrining chiqish kodlari , RAM, ma'lumotlar multipleksorlari SDV, to'g'ridan-to'g'ri yoki teskari akkumulyator kodi ­, doimiy 15 bo'lishi mumkin.
SDV ma'lumotlar multipleksorlari mantiqiy sxema bo'lib, kirish ma'lumotlarini D portidan , doimiylardan ma'lumotlar shinasiga tanlash va uzatish uchun mo'ljallangan. Bitlarda operatsiyalarni bajarishda bitlarni maskalash uchun buyruq avtobusidan yoki ­bit niqobidan .
Ma'lumotlarni uzatish RONlar ALU orqali ularni nolga qo'shish orqali amalga oshiriladi.
5-jadvaldagi asosiy buyruqlar tizimi ­43 ta buyruqdan iborat. Amalga oshiriladigan amallar: uzatish, arifmetik, arifmetik va mantiqiy taqqoslash, xotira so'zlarini bit bo'yicha qayta ishlash, yuklanish konstantalari, kiritish-chiqarish, adreslash. Barcha buyruqlar bir baytli bo'lib, 5-jadvalga muvofiq to'rtta formatdan biriga ega. Buyruq kodlarini dekodlash va boshqaruv signallarini yaratish buyruq dekoderi tomonidan amalga oshiriladi. Dekoderning chiqishida gorizontal mikrokod hosil bo'ladi, uning bitlari mikrooperatsiyani bajarishni boshlaydi. Dekoderning bir qismi 30 ta mahsulot sig'imli PLM asosida ishlab chiqariladi va PLM ning "VA" matritsasi to'g'ridan-to'g'ri buyruq kodini dekodlaydi va "OR" matritsasi mikrodastur xotirasi funktsiyalarini bajaradi. PLM chiqishida qo'zg'atilgan boshqaruv signallari 16 ta dasturlashtiriladigan mikrooperatsiyalarning kombinatsiyalarini bajarishni boshlaydi. "O'qish-Operatsiya-Yozish" tipidagi murakkab buyruqlarni shakllantirish imkoniyatini ta'minlash uchun gorizontal mikrodasturlash uchun odatiy bo'lgan mikrooperatsiyalarni tashkil etish tanlangan.
adreslash, kiritish va o'zgartirish bilan bog'liq ba'zi operatsiyalar uchun ­bitta mikrooperatsiyani bajarish kifoya qiladi va bu mikrooperatsiyalar bir xil buyruqlar siklidagi boshqa mikrooperatsiyalar bilan birgalikda ishlatilmaydi. Shuning uchun, mikrodastur PLMni tejash uchun ­ushbu operatsiyalar uchun boshqaruv signallarini yaratish to'g'ridan-to'g'ri dekoderning chiqishida ("I" PLM matritsasi) amalga oshiriladi.
CL pastki dastur atributi triggeri ­va S holat triggerining mazmuni bilan belgilanadi. Subprogramma atributi triggeri CALL ko'rsatmasi bilan o'rnatiladi va qaytish manzilining qaytish registriga va sahifa buferiga kiritilishini va blokirovka qilishni aniqlaydi. ­chaqiruv rejimida uzunlikka sakrashlar. Shunday qilib, pastki dasturning uzunligi 64 ko'rsatmalardan oshmasligi kerak. R ETM buyrug'i yordamida asosiy dasturga qaytishda tetik qayta o'rnatiladi .
Davlat triggeri nazorat o'tkazmalarining rezolyutsiyasini belgilaydi. Triggerning mazmuni ­oldingi tsiklda bajarilgan buyruq bilan aniqlanadi. Buyruqga qarab (3-jadvalga qarang) holat triggeri shartsiz 1-qiymatni, qo'shimchaning tashish bitining qiymatini yoki operandlarni taqqoslash bilan solishtirish natijasini oladi. Flip-flop holatining mazmuni SL chiqish mandali orqali Q chiqish registriga chiqarilishi mumkin , mandalni ­faqat YNEA buyrug'i bilan o'zgartirish mumkin .
Mikrokompyuterda kirish ma'lumotlarini parallel kiritish va ikkita chiqish registrlari Q va R tarkibini chiqarish imkonini beruvchi alohida kirish va chiqish sxemalari mavjud. alohida vaqtlarda ­siz qaytarib olasiz.
Kirish ma'lumotlari kontaktlarning zanglashiga olib kirish 4-bitli D porti orqali , so'ngra ma'lumotlar multipleksorlari orqali ma'lumotlar shinasiga kiritiladi.D portidan ma'lumot kiritish. TDA buyrug'i yordamida batareyaga yoki DNEZ buyrug'i yordamida nol borligini tekshirish uchun ALU'ya yuborilishi mumkin ­. Parallel ma'lumotlarni chiqarish uchun Q chiqish registridan foydalaniladi . ­Q registriga TIQ chiqish buyrug'i yordamida yoziladi ; bu holda, batareyaning tarkibi ­va davlat qulfi SL - Q registriga yuboriladi.
Mikroprotsessor - bu bir yoki bir nechta yirik integral mikrosxemalarda (LSI) amalga oshirilgan raqamli ma'lumotlarni qayta ishlash va qayta ishlash jarayonini boshqarish uchun funktsional jihatdan to'liq dasturiy ta'minot bilan boshqariladigan qurilma.
I4004 belgisiga ega birinchi mikroprotsessor (MP) 1971 yilda Intel tomonidan ishlab chiqarilgan. MP ning paydo bo'lishiga raqamli elektronikaning inqirozi sabab bo'lgan, chunki qo'llash doirasi cheklanganligi sababli elektron qurilmalarning funktsional murakkabligi. integral mikrosxemalar ularning narxiga zid keldi.
Amerikalik muhandislar Xoff , Haggin va Sima tomonidan taklif qilingan I4004 raqamli qurilmasi asosiy kompyuter protsessori kabi mashina buyruqlari yordamida to'rt bitli kodlar ustida operatsiyalarni bajaruvchi yagona LSI shaklida amalga oshirilgan protsessor edi. Bunday qurilma faqat xotira qurilmasida (xotirada) yozilgan dastur tomonidan belgilanadigan har qanday boshqaruv funktsiyalarini bajarishga qodir, bu ham oddiy tuzilishning LSI hisoblanadi.
Shunday qilib, MP ning paydo bo'lishi bilan har qanday algoritm va shuning uchun har qanday raqamli boshqaruv moslamasi MP va xotira LSI ni o'z ichiga olgan universal sxema asosida amalga oshirilishi mumkin . Qurilmalarning dizayni asosan xotirada yozilgan dasturni ishlab chiqish bilan bog'liq; shuning uchun MP-ga asoslangan qurilmalar odatda dasturlashtiriladigan yoki moslashuvchan mantiqqa ega qurilmalar deb ataladi .
MPlar dasturiy algoritmlarni ketma-ket, buyruq bo'yicha bajaradilar, shuning uchun ular asosidagi qurilmalarning ishlashi qattiq mantiqqa ega integral sxemalar asosidagi qurilmalarning ishlashidan doimo past bo'ladi.
1971 yildan hozirgi kungacha deputatning besh avlodi o'zgardi. Kompyuter texnologiyalaridan farqli o'laroq, MP ning keyingi avlodlari avvalgilarini almashtirmadi. Turli avlod deputatlari turli xil qo'llash sohalarini topadilar.
1972 yildan beri ishlab chiqarilgan ikkinchi avlod mikroprotsessorlari oltmish ming so'zgacha bo'lgan axborot sig'imi bilan to'g'ridan-to'g'ri xotira adresli sakkiz bitli so'zlarni qayta ishlashga qodir. Dastur kodlari dasturlash qulayligi uchun yaratilgan mantiqiy va funktsional ortiqcha bo'lgan qat'iy belgilangan ko'rsatmalar to'plamidan iborat. Ikkinchi avlod deputatlarini loyihalash, ishlatish va diagnostika qilish uchun ko'plab standart dasturlar va ishlab chiqilgan texnik vositalarni ishlab chiqish tufayli ular hali ham keng qo'llanilmoqda.
1. Mikroprotsessor to'plamlari bis
Mikroprotsessor, uning ta'rifidan kelib chiqqan holda, dastur nazorati ostida ishlashi kerak, uni saqlash uchun maxsus LSIlar ham qo'llaniladi. Haqiqiy ob'ektlardan MP ga raqamli axborotni kiritish va chiqarish tashqi qurilmalarning xususiyatlariga bog'liq. MP ni tashqi qurilmalar bilan muvofiqlashtirish uchun maxsus dasturiy ta'minot bilan sozlanadigan LSI adapterlari va kontrollerlari ishlab chiqilmoqda. LSI xotirasi, adapterlari va kontrollerlarining o'zaro ta'siri mos keladigan signallarni va ular orasidagi vaqt oraliqlarini yaratish uchun qurilmalar tomonidan ta'minlanadi. Bundan tashqari, yuqori darajadagi integratsiya tufayli LSI mikroprotsessorlari, qoida tariqasida, past yuk ko'tarish qobiliyatiga ega, shuning uchun real sxemalarda ular o'rta darajadagi integratsiyaga ega mikrosxemalar bo'lgan bufer shakllantiruvchilar va registrlar orqali ma'lumot avtobuslariga ulanadi ( SIS).
Ushbu MP bilan ishlash uchun mo'ljallangan LSI nomenklaturasi mikroprotsessorlar to'plami deb ataladi. To'plamning elektr xususiyatlari va uning funksionalligi birinchi navbatda markaziy protsessor (CPU) LSI ga bog'liq.

ham eng oddiy bitta platali mikrokompyuterlarni , ham jarayonlarni boshqarish va signallarni qayta ishlash tizimlarida kuchli ko'p protsessorli qurilmalarni yaratish uchun mo'ljallangan [15]. Ushbu IPCning yadrosi 1978 yilda ishlab chiqilgan MP I-8086 edi. Bu MP shaxsiy kompyuterlarni yaratish uchun kuchli vosita edi. Biroq, u MKni rivojlantirish uchun ishlatilishi mumkin.

MPK 1814 [9] tarkibi:
- K1814VM86 – mikroprotsessor;
- K1814VM87 –
suzuvchi nuqta operatsiyalarini amalga oshirish uchun protsessor;
- K1814VM88 – 8-bitli mikroprotsessor;
- K1814GF84 – soat generatori;
- K1814VN59 – uzilishni boshqaruvchi;
- K1814VG88 - avtobus boshqaruvchisi.

MP K1814VM86 ning texnik tavsiflari

K1814VM86 ning texnik tavsiflari quyidagicha [9.15]: - SD – 16 ta raqam; - AQSh - 20 ta raqam; - manzil maydoni – 220 = 1 MB; - dasturiy ta'minotdan foydalanish mumkin bo'lgan registrlar – 12 ta (AX, BX, DX, CX, BP, SI, DI, IP, CS, SS, DS, ES); - xotira - 64 kbaytga bo'lingan ; - buyruq uzunligi - 1 dan 6 baytgacha o'zgaruvchan; - maksimal takt chastotasi f T = 5 MGts; - 40 pinli paket ishlatiladi. MP K1814VM86 ning xususiyatlari: - kengaytirilgan manzillash tizimi - 24 usul; - bayt va so'zlarni ko'paytirish, bo'lish va ketma-ketligining mavjudligi; - oltita navbat registrlarining mavjudligi kesh xotirasining prototipidir . Navbat registrlari keyingi buyruq bilan to'ldiriladi . Navbat registrlari oldingi buyruqning bajarilishi bilan bir vaqtda to'ldiriladi ; - uzilishlar tizimi ishlab chiqilgan, 256 ta uzilish so'rovlaridan foydalanilgan; - ko'p protsessorli tizimni amalga oshirish uchun texnik vositalar mavjud. Xotirani tashkil qilish nuqtai nazaridan MP K1814VM86 fon Neyman tipidagi mashinadir, chunki ma'lumotlar xotirasi va buyruq xotirasi bitta manzil maydonida joylashgan. Bundan tashqari, MP K1814VM86 dastur boshqaruviga ega samolyotga tegishli bo'lib, buning uchun buyruq dekoderi kerak bo'ladi.

MP K1804 ning jismoniy manzili 20-bitli SHA-ga ega,

u 1 MB manzil maydonini ta'minlaydi. SHA MPdagi manzil jismoniy manzil deb ataladi. MPda indeks va bazaviy 16-bitli registrlar manzil manbai bo'lib xizmat qilganda bilvosita adreslashning turli usullari keng qo'llaniladi. Bunday holda, ular ijro etuvchi ( yoki mantiqiy) manzil - EA haqida gapirishadi. Ijro etuvchi manzilni xotira sahifasi ichidagi manzil sifatida aniqlash mumkin, uning soni segmentlar registrida aniqlanadi. 16-bitli boshqaruvchi manzildan 20-bitli jismoniy manzil qanday hosil bo'ladi? 3.4.1-rasmda K1814VM86 MP uchun qabul qilingan jismoniy manzilni yaratish sxemasi ko'rsatilgan.