Структура та класифікація 8-розрядних мікропроцесорів
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
?цесора КР580ВМ80А. Крім того МП Z80 має розширену шину керування, що полегшує підключення до нього інших ВІС. Однофазна синхронізація і однополярна напруга живлення спрощує синхронізацію всієї системи, побудованої на його підставі. В МП є вбудовані сигнали для вибірки мікросхем памяті і пристроїв вводу-виводу. Память має байтову структуру можлива адресація в памяті будь-якого байта.
Організація МП Z80 має такі основні особливості:
- тришинна структура з шинами адреси, даних і керування;
- магістральний принцип побудови, реалізований у вигляді двоспрямованої шини даних, яка звязує основні вузли МП та має ширину, що дорівнює довжині слів, що обробляє мікропроцесор (8 розрядів);
- наявність 16-розрядної шини адреси, яка забезпечує можливість прямої адресації будь-якого байта в памяті ємністю 64 К;
- наявність регістрової памяті, у вигляді програмно доступних загальних і спеціалізованих регістрів, а також регістрів тимчасового зберігання;
- наявність двох (головного і допоміжного) акумуляторів, регістрів ознак і подвоєного набору РЗП;
- наявність засобів організації стекової памяті (регістр - вказівник стека, схеми виконання операцій інкременту, декременту, спеціальні команди операцій зі стеком);
- наявність 10 засобів адресації, таких як: безпосередня, регістрова, непряма, абсолютна, модифікована нуль сторінкова, відносна, індексна, бітова, вбудована і змішана;
- спрощеними схемами інтерфейсу в МП режиму прямого доступу до памяті шляхом підключення спеціальної ВІС (контролера ПДП);
- відсутність необхідності в додаткових ВІС, таких як, наприклад, системний контролер для МП 8080;
- наявність вбудованої схеми регенерації динамічного ОЗП;
- спрощені схеми інтерфейсу та відлагодження.
Архітектура МП Z80 є типовою для 8-розрядних мікропроцесорів. В нiй можна виділити такі основні частини: блок регістрів, арифметично-логічний пристрій, регістр команд, дешифратор команд та пристрій керування, схеми керування шинами адреси і даних. Блок регiстрів містить програмно-доступні 8-розрядні регістри: регістр-акумулятор, загальні регістри, регістр ознак і 16-розрядні спеціалізовані регістри.
До складу мікропроцесорного комплекту КР580 входить значна кількість програмованих і непрограмованих ВІС. Найбільш важливі з них:
КР580ВГ24 генератор тактових сигналів;
КР580ВК28 - системний контролер; непрограмовані ВІС;
КР580ВА86 - шинний формувач;
КР580ВВ51 - програмований послідовний (звязковий) адаптер;
КР580ВИ53 - програмований інтервальний таймер;
КР580ВВ55 - програмований паралельний адаптер;
КР580ВТ57 - контролер прямого доступу до памяті;
КР580ВН59 - контролер переривань;
КР580ВТ79 - контролер відеотерміналу;
КР580ВМ80 - центральний процесор.
Перші три з перелічених мікросхем - непрограмовані ВІС, що використовуються для формування шин МП пристрою на базі КР580ВМ80, в першу чергу тих керуючих сигналів, які процесор не виробляє сигналів тактової синхронізації, стробу, роздільних сигналів звертання до памяті та портів.
ВІС КР580ВИ53 використовується у МП системах для реалізації часових функцій. Ця ВІС, по суті, є триканальним програмованим інтервальним таймером (ПІТ). Програмування режимів роботи каналів здійснюється індивідуально і у вільному порядку, шляхом вводу спочатку керуючих бітів у регістри режимів каналів, потім потрібного числа байтів у лічильники. Лічильники виконують відрахунок від записаного в них числа до нуля і виробляють вихідні сигнали в залежності від встановленого режиму роботи.
Схема ВІС КР580ВИ53 наведена на рис 1. Сигнали C0 - C3 це вхідні сигналі тактової синхронізації лічильників, СЕ0 - СЕ3 сигнали дозволу рахування, OUT0 OUT3 вихідні сигнали лічильників. До буфера каналу даних підключається шина даних, до блока керування декотрі сигнали шини адреси та керування, що потрібні для керування роботою цієї ВІС.
В залежності від режиму роботи низький рівень на входах СЕ0 - СЕ3 припиняє (режими 0,2,4), чи повністю зупиняє рахунок.
ПІТ може функціонувати в таких режимах:
0 термінальний рахунок; в цьому режимі лічильник відраховує від записаного значення до нуля і на виході формується логічна одиниця;
1 на виході очiкуючого мультивібратора формується позитивний імпульс тривалістю n Тс, де n число, записане у лічильник, Тс період тактової частоти. Після цього формується негативний короткий імпульс. Потім процес повторюється.
2 генератор імпульсів таймер працює як подільник імпульсів на число, що записане в лічильник.
3 аналогічний режиму 2 крім того, що тривалість вихідних сигналів для парних чисел на Тс менш ніж для непарних.
4 одиночний програмний строб по закінченнi рахунку, на виході формується негативний імпульс тривалістю Тс.
5 одиночний апаратний строб аналогічний режиму 4 за виключенням того, що передавач виробляється автоматично.
Рисунок 1 Структурна схема ВІС КР580ВИ53
ВІС програмованого паралельного інтерфейсу КР580ВВ55 призначена для організації вводу-виводу паралельної інформації різного формату і дозволяє реалізувати більшість відомих протоколів обміну за паралельними каналами. ВІС програмованого паралельного інтерфейсу може використовуватись для спряження мікропроцесорного пристрою з периферійним обладнанням або для організації внутрішньосистемних магістралей, наприклад, у цифрових АТС.
У склад ВІС входять: двоспрямований 8-розрядний буфер даних; блок керування записом-читанням; три 8-розрядних канали вводу-ви