- MTU dagi har bir buyruq butun buyruq sikli bo'yicha bajariladi. A buyruq loop bir necha mashina tsikl iborat (M). A komanda ko'rsatmaning formatiga va operandlarni bartaraf etish yo'liga qarab birdan beshgacha mashina sikliga ega bo'lishi mumkin. Buyruqlar bir-uch baytli programma xotirasini oladi.
- Har bir mashina sikli tizim orqa suyagiga kirish sikli: xotiradan buyruq yoki ma'lumotlarning keyingi baytini olib kelish, xotiraga yozish, ma'lumotlarni kiritish yoki chiqarish.
- Mashina sikli, o'z navbatida, bir necha mashina sikliga (T) bo'linadi. Bu davr mobaynida har biri protsessorda elementar amal (mikrooperatsiya) bajariladi. Loopdagi tiklar soni buyruq kodi bilan belgilanadi va 3 dan 5 gacha bo'ladi.
- MT da buyruqlarni bajarish
- Soatning davomiyligi soat pulslari davri bilan aniqlanadi va F1 ketma-ketligining (CLK1) ikkita qo'shni pulslarining old qismi o'rtasidagi vaqt oralig'i sifatida aniqlanadi.
- MT da buyruqlarni bajarish
- Ushbu MP uchun soatning davomiyligi 0,5 ms, ya'ni soat tezligi 2 MHz.
- MT tomonidan bajariladigan amallarga ko'ra mashina sikllarining quyidagi turlari ajratib ko'riladi:
- Namuna olish (buyruqning birinchi baytini o'qish)
- xotirani o'qish (buyruqning ikkinchi va uchinchi baytlarini o'qish, operandni o'qish (operatsiya argumenti));
- Xotiraga yozish
- Stakan oʻqiydi
- Stakanga yozing
- tashqi qurilmadan ma'lumotlar kiritish;
- tashqi qurilmaga ma'lumotlar chiqishi;
- to'xtatib qo'yiladi;
- to'xtatish;
- To'xtatilganda to'xtalib o'tilgan.
- MT da buyruqlarni bajarish
- Buyruqning birinchi mashina sikli har doim Fetch loop bo'lib, bu vaqtda ko'rsatma kodi bayti xotiradan kompyuterning mazmuni bilan aniqlangan manzilga olib keladi. Dastur saqlovi tarkibi pastadirda bittadan ko'payadi.
- Yagona baytli buyruqlarni ro'yxatdan o'tkazish faqat bitta namuna olish siklini talab qiladi. Ikki yoki uch baytli ko'rsatmalarni olish uchun, Fetch loopidan tashqari, buyruqning ikkinchi, ikkinchi va uchinchi baytlarini o'qish uchun bir yoki ikkita mashina to'siqlarini ishga tushirish kerak. Bu sikllar "Xotirani o'qish" sikllari sifatida aniqlanadi.
- Machine Write to Memory loops – yo'naltirish buyruqlarini bajarishda operand yozish yoki manzillarni saqlash uchun ishlatiladi. Stack access buyruqlarida Stack Read va Stack Write loopslari bajariladi. I/O buyruqlarini bajarish uchun mashina kiritish va chiqarish sikllari bajariladi; Dasturning to'xtatilishini tashkil qilish va protsessorni to'xtatish uchun "To'xtatish", "Stop" va "Stop Interrupt" looplaridan foydalaning.
- MT da buyruqlarni bajarish
- Har bir MT mashina sikli holat bayti (PSW) deb nomlangan bayt bilan aniqlanadi.
- Har bir mashina siklining boshida ma'lumotlar avtobusiga status bayti chiqariladi va unga bir vaqtning o'zida SYNC signali hamrohlik qiladi. Holat baytida MTU ning keyingi harakatlari to'g'risidagi ma'lumotlar ko'tarib yuradi. Uni SYNC signali bilan "eslab qolish" mumkin va chipning qoziqlari cheklanganligi sababli MP LSI qoziqlarida ochiq-oydin ko'rsatib bo'lmaydigan boshqaruv signallarini hosil qilish mumkin.
- MT da buyruqlarni bajarish
- Dasturning holati bayt (PSW) Name
- Data Buffer Control Unit (BDU) ma'lumotlar buferi (BD) orqali ma'lumotlar oqimi yo'nalishini boshqarish hamda unga tenglashtirilgan tashqi DBIN (qabul qilish) va WR (yozish) signallarini taqdim etish uchun mo'ljallangan. Protsessor yozish operatsiyasini bajarganda, BDU ikkita signal hosil qiladi:
- tashqi WR signali;
- Protsessordan tizim avtobusiga ma'lumotlar oqimining tanlangan yo'nalishiga to'g'ri keladigan ichki ma'lumotlar buferini boshqarish signali.
- Ma'lumotlar buxgalteriyasi boshqaruv bo'limi (BDU) sxemasi
- Manzil buferini boshqarish sxemasi (BAU) manzillar (MP va xotira joylari tomonidan murojaat qilingan uskunalar) manzil avtobusi orqali o'tkazilishini nazorat qilish uchun mo'ljallangan.
- MP'ning reset (RESET buyrugʻi)
- Reset boshqaruv davri tashqi RESET signalini sezadi va MTU ni asl holatiga qaytaradi.
- Boshlang'ich holat quyidagi holatni anglatadi:
- • Tozalangan PC va SP stack ko'rsatgich registrlari;
- • To'xtalish hal qilish triggeri qayta tiklandi.
- Aslida, bu shuni anglatadiki, qayta ishga tushirilgandan so'ng darhol MT ning xatti-harakati quyidagi nuqtalar bilan tavsiflanadi:
- • MT 0000 manzili bilan katakchaga joylashtirilgan buyruq bilan buyruqlarni talqin qilishni boshlaydi;
- • 0000 manzili buyruqning manzili bo'lgani uchun stakan pozitsiyasi aniqlanmaydi.
- • Protsessor to'xtalishlarga javob bermaydi.
- MP'ning reset (RESET buyrugʻi)
- Boshlang'ich holat shartlariga asoslanib, MTU ni istalgan xatti-harakatga moslashtirish uchun dasturchi RESET buyrug'ini bajargandan so'ng quyidagilarni bajarishi kerak:
- 1) Boshqaruv dasturining boshlang'ich joyiga shartsiz o'tish buyrug'ini 0000 manziliga joylashtiring, shunda u mikrokompyuterni qayta ishga tushirgandan so'ng avtomatik ravishda ishga tushadi.
- 2) Boshqaruv dasturining boshida, ma'lumotlar xotirasi (RAM) uchun mos joyda stakanning yuqori qismini aniqlash uchun maxsus buyruqlardan foydalaning.
- 3) Agar MT to'xtatilishi talab qilinsa, maxsus buyruq bilan to'xtalish hal qilish tetikligini o'rnating, ya'ni protsessorga to'xtalish so'rovlariga javob berishga ruxsat bering.
- O'z ishining har bir tikida MT mumkin bo'lgan to'rtta shtatdan birida bo'lishi mumkin:
- Buyruqni bajarish
- Kutmoqda
- Qoʻlga kiritish
- Toʻxtatish
- Dastur bajarilishi
- MT buyruqlarni talqin qilish bo'yicha mas'uldir. Xotiradan o'qiydi, dastur buyruqlarining ketma-ketligini deshifrlaydi va ijro etadi. Bu MT ning birlamchi operatsion holati. Kirishni boshqarish signallarining quyidagi holati bilan boshlangandan so'ng darhol u erda bo'ladi:
- mavjudligi yoki faol signal TAYYOR = 1
- hech qo'lga olish yoki passiv signal HOLD = 0;
- RESET signali tozalanadi—0.
- MT ni dastur ijro holatidan chiqarishning ikki tubdan farqi mavjud:
- tashqi signal (hardware) bo'yicha MP ga ta'siri;
- MT ni buyruq bilan ta'sir qilish (programmali).
- Batafsilroq qilib aytganda, faqat uchta yo'l bor:
- READY signalni qo'lga kiritish - standby holati;
- HOLD signali - ushlash holati;
- HLT buyrug'ini bajarish (stop) - to'xtash holati.
- Kutmoqda
- Kutish holati protsessor avtobus qurilmasiga kirishi va uning READY kirishi yo'q bo'lib ketishi bilan sodir bo'ladi. MTU ning quyi unumdorlikdagi qurilmalar bilan o'zaro ta'sirlashuvining asinxron rejimi uchun bu tabiiy holatdir (1.14-rasmga qarang).
- Standby holatida bo'lganda, WAIT chiqishi signal darajasini faol holatga o'rnatadi, MT avtobusining qolgan chiqish signallari ham xuddi shunday holatda, ya'ni kutishdan darhol oldin bo'lgan holatda o'tkaziladi.
- Faol READY signal darajasi tiklanganda standby holatidan chiqish mumkin. Bu sodir bo'lganda, MT to'xtatilgan mashina aylanishini davom ettiradi.
- Qoʻlga kiritish
- MTU mashina aylanishini boshqarayotgan paytda HOLD kirishida qo'lga olish signali o'rnatilganda va READY kirishida tayyor signal mavjud bo'lganda qo'lga olish holati sodir bo'ladi. To'g'ridan-to'g'ri (MP bo'lmagan) xotiraga kirishni (RAP) yoqish zarur.
- Bu holatda HLDA chiqishida aktiv daraja hosil bo'ladi. Deputat avtobusdan jismonan uzib qoʻyadi (johil boʻladi, yaʼni avtobus signallarini yuqori impedance holatiga qoʻyadi).
- Yuqori impedans holati, yoki Z holati, bu pin va qolgan elektronlar orasidagi qarshilik juda yuqori bo'lgan mantiqiy elektron aloqasining holati. Kalit rejimida ishlovchi yopiq tranzistor tomonidan jismonan amalga oshiriladi.
- Qo'lga olish holatidan chiqish - tashqi HOLD signali olib tashlangandan so'ng.
- MT shtatlari. Qoʻlga kiritish
- Toʻxtatish
- Stop holati MP HLT buyrug'ini bajarganda sodir bo'ladi (kod - 76). Ushbu holat MTni tashqi hodisalarga eng yaxshi tarzda "bog'lash" imkonini beradi, ular orasidagi intervallarda hech narsa qilmasdan iloji boricha tezroq munosabat bildiradi.
- Stop holatida DEPUTAT WAIT chiqishida aktiv darajani o'rnatadi, uning manzili va ma'lumotlar satrlarini avtobusdan uzib qo'yadi (yuqori impedance holatiga qo'yadi).
- MT uchta tashqi ta'sir variantidan biri tomonidan yopilish holatidan olib chiqilishi mumkin:
- RESET dasturiga faol darajani taqdim etish orqali, 0 manzil dasturini bajarish orqali;
- aktiv darajani HOLD kirishiga qo'yish, qo'lga olish holatiga o'tish va qo'lga olish signali olib tashlangandan so'ng, to'xtash holatiga qaytish;
- InT kirishiga faol darajani to'yintirish orqali, uzilish ruxsati oldindan o'rnatilishi sharti bilan, MT to'xtatilganda mashina to'xtash davrini boshlaydi.
- M1 Sikl soati (Birinchi Bayt ko'rsatma qabul qilish)
- Tiklar CLK1 ketma-ketligining bosh chetlari bo'ylab sanab o'tiladi va har bir tikdagi mikro-ops CLK2 ketma-ketligining bosh cheti bilan aniqlanadi.
- Tik T1da manzil avtobusga chiqariladi — pc (Fetch sikli uchun) yoki Address Pointer ro'yxatining mazmuni (Xotirani o'qish sikli uchun). Ma'lumotlar avtosaloniga holat bayti (SW) chiqariladi va SYNC signali ham hosil bo'ladi.
- Ikkinchi T2 tsiklining boshidan boshlab, mp PSW holat baytini qabul qilish uchun tizim boshqaruvchisiga SYNC signalini yaratadi. Keyin, CLK2 chetida, deputat DBIN signalini chiqaradi. Tizim boshqaruvchisi esa PSW baytini dekodlab, faol MRD signal kuchini (Memory Read Gate) o'rnatadi. Ushbu signal o'z tarkibini ma'lumotlar avtobusiga chiqarish uchun manzilli katakchani ishga tushiradi. MRD qachon paydo bo'lganligi va o'qilgan ma'lumotlarning qachon o'rnatilishi orasidagi vaqt xotira tezligiga bog'liq. Mos READY signal konditsioner mantig'i yordamida, belgilangan vaqt oralig'i davri uchun (sekin ishlaydigan xotiraga moslashtirilgan) READY signalini qo'lga kiritishni ta'minlash mumkin. READY signalini terish MT ni standby holatiga qo'yadi.
- M1 Sikl soati (Birinchi Bayt ko'rsatma qabul qilish)
- Agar xotira ishlashi MTUga nisbatan sekinroq bo'lsa, u holda ikkinchi soat siklidan so'ng, READY tiklangunga qadar kutish sikllari bajariladi. Agar xotira ishlashi MP nikidan past bo'lmasa, u holda kutmasdan, ikkinchi soatdan keyin darhol uchinchi sikl bo'ladi.
- Uchinchi soat T3 o'qiydigan ma'lumotlar o'rnatilganda va READY signali 1 bo'lganda boshlanadi. Ushbu tikda MP do avtosalosidan ma'lumotlar oladi. 7 va ularni buyruqlar ro'yxatiga yuboring. Shundan soʻng u oʻzining DBIN signalini SC kirishidan olib tashlaydi, ikkinchisi esa oʻzining MRD signalini avtobus boshqaruv liniyasidan olib tashlash orqali javob beradi.
- To'rtinchi barda T4 MP jamoaning manzilini manzil avtobusidan chiqarib tashlaydi. Uning ahvoli noaniq bo'lib qoladi.
- M1 Sikl soati (Birinchi Bayt ko'rsatma qabul qilish)
- O'qish xotirasi
- Bu mashina siklida MP buyruqning birinchi bayti bo'lmagan baytni xotiradan o'qiydi, ya'ni bu bayt quyidagicha bo'lishi mumkin:
- • ko'rsatmaning ikkinchi yoki uchinchi bayti (masalan, LXI B,0150 buyruqlarini o'qiyotganda; STA 8015 va boshqalar);
- • Bir buyruq bajarilganda o'qiladigan ma'lumotlar bayti (masalan, LDAX D buyrug'i).
- Mashina sikli "O'qish xotirasi"
- "Xotirani o'qish" mashina siklida, M1 sikliga qaraganda, to'rtinchi sikl yo'qolib, manzil avtobusining belgilanmagan holati mavjud. Uchinchi tsikldan keyingi tsiklda manzil darhol yangi mashina aylanishiga tegishli manzil bilan yangilanadi, chunki bu yangi mashina aylanishining boshlanishi.
- Stekni o'qish
- Bu mashina siklida MT sp registrida adresi keltirilgan xotirani o'qiydi. Temporal diagrammalar xotira o'qish sikli diagrammalariga teng.
- Bajarilayotgan buyruqqa qarab, stakan joylardan o'qilgan MP bayti:
- • ishchi registriga (POP B buyruqlari);
- • ALU registriga (POP PSW komandasi)
- • programma panjarasiga (RET buyrug'iga).
Do'stlaringiz bilan baham: |
