Проектирование микроЭВМ на основе микропроцессорного комплекта серии 1804
|] | | | |
|[pic|D := L2(A2[23.0].00) |D->Рг.Мн. |[pic] |
|] | | | |
|[pic|D := A1[23.0] |D->Рг.Х |[pic] |
|] | | | |
|[pic|D := [pic] A2[23.0] + 1 |D->Рг.Х |[pic] |
|] | | | |
|[pic|D := A2[23.0] + 111…11 |D->Рг.К. |[pic] |
|] | | | |
Построим таблицу выбора источников операндов для АЛУ и таблицу выбора
приемников результатов.
Таблица источников.
|Источники |Сигналы управления |
|A1 |A2 |ai |bj |
|- |I |- |b1 |
|- |T |- |b2 |
|LN |- |a3 |- |
|- |К |- |b4 |
|- |X |- |b5 |
|- |P |- |b6 |
|- |Чт |- |b7 |
|- |Дт |a9 |b8 |
|Дм |- | |- |
|- |Сч |- |b10 |
|- |Мн |- |b11 |
|- |Мт |- |b12 |
|См |- |a13 |- |
Таблица приемников.
|Приемник |Сигнал управления |
|D->Рг.k |Dк |
|I |d1 |
|T |d2 |
|LN |d3 |
|K |d4 |
|X |d5 |
|P |d6 |
|Чт |d7 |
|Дт |d8 |
|Дм |d9 |
|Сч |d10 |
|Мн |d11 |
|Мт |d12 |
|См |d13 |
|Тд |d14 |
|Т3 |d15 |
Выполним кодирование микроопераций наборами управляющих сигналов:
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |[pic] |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |- |[pic] |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |- |
На основании полученных данных составим подмножества эквивалентных
операторов:
[pic];
[pic];
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
Построим обобщенные операторы.
1. Класс [pic]
Для установки регистров
2. Класс [pic]
D = B1 + B2 + B3
При этом
[pic]
[pic]
[pic]
Объединим классы k3, k4, k5, k7 в класс k8. Для этого обобщенный оператор
примет вид:
Класс [pic]:
D = B1 + B2
[pic]
[pic]
[pic]
Класс [pic]:
D = B1
[pic]
Построим структурные схемы узлов, реализующих обобщенные операторы:
Класс[pic]:
[pic]
Класс [pic]:
[pic]
Класс[pic]:
[pic]
На основании полученных выше данных построим обобщенную схему
операционного автомата. (Рис. 5).
[pic]
Рис. 5. Обобщенная схема операционного автомата.
1.4 Разработка управляющих автоматов для процессорных элементов микро ЭВМ.
При синтезе управляющего автомата условимся о следующих допущениях –
комбинаторный сумматор, использованный при синтезе операционного автомата
формирует следующие признаки:
P – знак числа
Число больше нуля – P = “0”
Число меньше нуля – P = “1”
Z – признак нуля
Число равно нулю – Z = “1”
Число не равно нулю – Z = “0”
Для построения управляющего автомата произведем разметку ГСА (Рис. 6).
[pic]
Рис. 6.1 Схема разметки ГСА.
[pic]
Рис. 6.2 Схема разметки ГСА.
[pic]
Рис. 6.3 Схема разметки ГСА.
|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic]|[pic] |
|[pic] |000000 |[pic] |000001 |1 |- |- |
|[pic] |000001 |[pic] |000010 |1 |[pic]|D5 |
|[pic] |000010 |[pic] |000011 |1 |[pic]|D5 D6 |
|[pic] |000011 |[pic] |000100 |1 |[pic]|D4 |
|[pic] |000100 |[pic] |000101 |1 |[pic]|D4 D6 |
|[pic] |000101 |[pic] |000110 |1 |[pic]|D4 D5 |
|[pic] |000110 |[pic] |000111 |1 |[pic]|D4 D5 D6 |
|[pic] |000111 |[pic] |001000 |1 |[pic]|D3 |
|[pic] |001000 |[pic] |001001 |1 |[pic]|D3 D6 |
|[pic] |001001 |[pic] |001010 |1 |[pic]|D3 D5 |
|[pic] |001010 |[pic] |001011 |1 |[pic]|D3 D5 D6 |
|[pic] |001011 |[pic] |001100 |1 |[pic]|D3 D4 |
|[pic] |001100 |[pic] |001101 |[pic] |[pic]|D3 D4 D6 |
| | |[pic] |001110 |[pic] | |D3 D4 D5 |
|[pic] |001101 |[pic] |001111 |1 |[pic]|D3 D4 D5 D6 |
|[pic] |001110 |[pic] |001111 |1 |[pic]|D3 D4 D5 D6 |
|[pic] |001111 |[pic] |010000 |1 |[pic]|D2 |
|[pic] |010000 |[pic] |010001 |1 |[pic]|D2 D6 |
|[pic] |010001 |[pic] |010011 |[pic] |[pic]|D2 D5 D6 |
| | |[pic] |010010 |[pic] | |D2 D5 |
|[pic] |010010 |[pic] |010100 |1 |[pic]|D2 D4 |
|[pic] |010011 |[pic] |010101 |1 |[pic]|D2 D4 D6 |
|[pic] |010100 |[pic] |010110 |1 |[pic]|D2 D4 D5 |
|[pic] |010101 |[pic] |010110 |1 |[pic]|D2 D4 D5 D6 |
|[pic] |010110 |[pic] |010111 |[pic] |[pic]|D2 |
| | |[pic] |010000 |[pic] | | |
|[pic] |010111 |[pic] |011000 |1 |[pic]|D2 D3 |
|[pic] |011000 |[pic] |011001 |1 |[pic]|D2 D3 D6 |
|[pic] |011001 |[pic] |011010 |1 |[pic]|D2 D3 D5 D6 |
|[pic] |011010 |[pic] |011011 |1 |[pic]|D2 D3 D4 |
|[pic] |011011 |[pic] |011100 |1 |[pic]|D2 D3 D4 D6 |
|[pic] |011100 |[pic] |011101 |1 |[pic]|D2 D3 D4 D5 |
|[pic] |011101 |[pic] |011110 |1 |[pic]|D2 D3 D4 D5 D6|
|[pic] |011110 |[pic] |011111 |[pic] |[pic]|D1 |
| | |[pic] |100000 |[pic] | |D1 D6 |
| | |[pic] |100001 |[pic] | |D1 D5 D6 |
| | |[pic] |100011 |[pic] | |D1 D5 |
| | |[pic] |100010 |[pic] | |D1 D5 |
|[pic] |011111 |[pic] |100010 |1 |[pic]|D1 D5 |
|[pic] |100000 |[pic] |100010 |1 |[pic]|D1 D5 |
|[pic] |100001 |[pic] |100011 |1 |[pic]|D1 D5 D6 |
|[pic] |100010 |[pic] |100110 |1 |[pic]|D1 D4 D5 |
|[pic] |100011 |[pic] |100110 |1 |[pic]|D1 D4 D5 |
|[pic] |100100 |[pic] |011110 |1 |[pic]|D2 D3 D4 D5 |
|[pic] |100101 |[pic] |100100 |1 |[pic]|D1 D4 |
|[pic] |100110 |[pic] |100101 |[pic] |[pic]|D1 D4 D6 |
| | |[pic] |100111 |[pic] | |D1 D4 D5 D6 |
|[pic] |100111 |[pic] |101000 |1 |[pic]|D1 D3 |
|[pic] |101000 |[pic] |101001 |1 |[pic]|D1 D3 D6 |
|[pic] |101001 |[pic] |000000 |[pic] |[pic]|- |
| | |[pic] |001000 |[pic] | |D3 |
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic][pic]
[pic][pic]
Обобщая полученные данные можно построить общую схему управляющего
автомата (Рис. 7).
[pic]Рис. 7. Общая схема управляющего автомата.
2. Разработка структурной схемы микро ЭВМ.
2.1 Эмуляция ОА в микропроцессорной среде с разрядно-модульной
организацией.
Для достижения требуемой разрядности при использовании
микропроцессорной секции К1804ВС1 необходимо объединить между собой шесть
микропроцессорных секций. Функциональная схема объединения МПС приведена на
рис. 8.
При эмуляции ОА в микропроцессорной среде будем использовать
следующие соглашения:
|Номер РОН |Регистр в ОА |
|1 |Рг.I |
|2 |Рг.T |
|3 |Рг.К |
|4 |Рг.Х |
|5 |Рг.Р |
|6 |Рг.Чт. |
|7 |Рг.Дт. |
|8 |Рг.Сч. |
|9 |Рг.Мн. |
|10 |Рг.Мт. |
|11 |Рг.LN |
|12 |Рг.DM |
|13 |Рг.СМ. |
[pic]
Рис.8 Функциональная схема объединения МПС.
Сигналы, поступающие на МПС:
А(4 разр.), В(4), I(9), D(24), [pic](1)
Для реализации микроопераций ОА необходимо подать на МПС следующие наборы
сигналов (в соответствии с форматом):
|[pic]|0000 |0001|010|000111|00..00 |1|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |0010|010|000111|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |1011|010|000111|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |0011|010|000111|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |0100|010|000111|X |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0100 |0100|010|001100|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0100 |0101|010|000100|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |0110|010|000111|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0001 |0111|010|000100|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0100 |1100|010|000100|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |1000|010|000111|00..001011|0|
|: | | | | |1 | |
|[pic]|0111 |1100|010|001001|00..00 |1|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |1110|010|000111|00..00 |1|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |1110|010|000111|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0111 |1100|011|000001|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |1100|110|000011|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |0110|110|000011|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |0110|010|000011|00..00 |1|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |1000|010|001011|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0110 |0010|010|000100|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0010 |1011|010|000001|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |0001|010|000011|00..00 |1|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |1101|010|000111|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0100 |1001|010|000100|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0101 |1010|010|000100|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |1000|010|000111|00..01101 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |1111|010|000111|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|1001 |1101|010|000001|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|1001 |0000|110|000100|00..00 |0|
|: | | | | | | |
| |0000 |1101|010|000001|00..00 |0|
|[pic]|1001 |1101|010|001001|00..00 |1|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |1111|010|000111|00..00 |1|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |1010|100|000011|00..00 |0|
|: | | | | | | |
| |0000 |1010|100|000011|00..00 |0|
|[pic]|0000 |1001|110|000001|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|1101 |0100|010|000100|00..00 |0|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |0100|010|010011|00..00 |1|
|: | | | | | | |
|[pic]|0000 |0011|010|001011|00..00 |0|
|: | | | | | | |
2.2 Эмуляция УА в микропроцессорной СУАМ.
В микро ЭВМ функции управляющего автомата реализует блок
микропроцессорного управления. Структурная схема БМУ представлена на рис.
9.
[pic]Рис. 9. Структурная схема БМУ.
Принципом организации корректного функционирования микро ЭВМ является
факт того, что при выполнении определенных команд, выполняется некоторая
совокупность микроопераций в тело которым выходит весь набор управляющих
сигналов для выполнения определенных действий.
Таким образом, для каждой команды (микрооперации) существует
некоторый набор микроопераций, содержащих в своем теле все необходимые
Страницы: 1, 2, 3
|