Вивчення структури центрального процесора , склад та призначення шин адреси , даних та керування ; часові діаграми та умови формування сигналів на шинах адреси, даних та керування; розробка програми на Асембле, страница 2

Мікросхема  КР580ВМ80А

Однокристальний мікропроцесор К580ВМ80А з макропрограммним керуванням і фіксованого системою команд призначений для паралельної обробки 8-розрядної цифрової інформації. За призначенням відноситься до класу універсальних мікропроцесора і застосовується в різних галузях техніки - від одноплатних контролерів технологічних процесів до персональних ЕОМ середньої продуктивності. На базі мікропроцесора К580ВМ80А розроблені широко відомі ЕОМ середньої продуктивності: «Корвет», «Спектр-001», «Нейрон», «К1-20» та ін Кристал МП виконаний за n-МОП технології і містить 4800 транзисторів. Швидкодію мікропроцесора досягає 500 тис.оп / з простих операцій типу «регістр - регістр» при тривалості циклу 250 не. Конструктивно мікропроцесора виконаний у пластмасовому корпусі з 40 висновками. Для розширення функціональних можливостей розроблено значну кількість мікросхем підтримки, які складають МПК К580, що складається з 18 ВІС. Данні ВІС характеризується наступними параметрами:

1) потужність, що споживається КР580ВМ80А 1,25 Вт, інші ВІС - 0,75 Вт;

2) напруга живлення КР580ВМ80А; -5 В, +5 В, +12 В, інші ВІС +0,5 В;

3 ) Допустиму відхилення напруги живлення ВІС КР580 ± 5%;

4) нагрузочная здатність кожного виведення ВІС - один вхід елемента ТТЛ;

5) рівень лог. «1» - 2,4 - 5В; лог. «0» - 0 - 0,4 В;

6) температурний діапазон ВІС КР580 - 10 - +70 ° С;

7) час спаду і наростання вхідних напруг на висновках ВІС - 30 нс.

Структурна схема мікропроцесора КР580ВМ80А (рис.1) складається з двох частин: операційної (ОП) і керуючої (УП). Обидві частини розташовані на одному кристалі. Керуюча частина містить недоступна для користувача управляючої пам'ять, в яку в процесі виготовлення ВІС записані операції, що визначають склад команд МП. Структура МП мало відрізняється від структури узагальненого мікропроцесора, але має деякі особливості.

Операційна частина мікропроцесора побудована на базі 8-разрядного АЛУ, на два входи якого підключені два 8-розрядних буферних регістра БР1 І БР2. Вхід до регістру БР1 з'єднаний з внутрішньою магістраллю мікропроцесора, а вхід до регістру-засувки БР2 - з акумулятором, що виконують функції реєстра-накопичувач.

Рис. 1

Блок РОН містить шість 8-розрядних регістрів, які позначені літерами В, С, D, E, H, L, які можуть використовуватися як одиночні 8-розрядні регістри, як регістровие 16-розрядні пари ПС, DE, HL. Об'єднання регістрів в пари дає можливість зберігати 16-розрядні двійкові числа. Всі регістри мають 3-розрядні кодові позначення. Регістровая пара позначається кодом старшого регістра в парі. Наприклад, реєстр D має кодове позначення 010. Таке ж кодове позначення має і регістровая пара DE, обозначаемая умовно D.

Буферних регістри БР1, БР2, а також 8-розрядні регістри W і Z програмно недоступні і служать для зберігання даних при виконанні деяких операцій.Указатель стека SP і лічильник команд PC є 16-розрядними регістрів і служать для зберігання адрес комірок пам'яті. При зверненні до пам'яті в якості адреси може використовуватися і вміст будь-якої регістровой пари блоку РОН. Вміст лічильника команд інкрементіруется (збільшується на одиницю) після вибірки вмісту будь-якої комірки пам'яті. Сформований в PC адреса черговий комірки пам'яті записується в 16-розрядний регістр адреси РА і видається на шину адреси системи через буфер адреси БА. МП має 16-розрядну ША і забезпечує адресацію до пам'яті, що містить 216 = 64 Кбайт пам'яті.

АЛУ МП виконує арифметичні, логічні та сдвіговие операції над 8-розрядними двійкового числа. Базовою операцією АЛУ є операція складання двійкових чисел. Всі арифметичні, логічні та сдвіговие операції виконуються за участю акумулятора. Результат операції розміщується в акумуляторі. Обмін інформацією МП із ВУ можливий тільки через акумулятор. МП має можливість виконання операції з 2-розрядними десяткове число. З цією метою кожна десяткова цифра розміщується в зошити будь-якого регістра МП. Корекція двійкових чисел, необхідність якої виникає при виконанні арифметичних операцій над десяткове число, виконується спеціальною схемою десяткової корекції КФОР. Восьміразрядний регістр ознак РП ніяких особливостей не має: п'ять його розрядів використовуються для зберігання ознак результату операції, дії, що виконуються в АЛУ.