Разработка прототипа ядра микроЭВМ, страница 2

R2

R1

КОП

16-разрядное значение (D)

 

  31                      24  23                      20 19                    16 15                                                            0

Рис.2 Формат 32-хразрядной команды.

3.1  Формат машинных команд.

3.1.1  Команда типа регистр-регистр

R2

КОП

R1

           

       15                        8 7                          4 3                          0       

КОП – код операции;

R1 – регистр приемник;

R2 – регистр источник/приемник.

3.1.2  Команда типа регистр память

 

       15                        8 7                           4 3                         0       

КОП – код операции;

Х – регистр содержащий адрес памяти;

R2 – регистр источник/приемник.

3.1.3  Регистр - индексируемая память

 

  31                    24  23                        20  19                  16  15                                                                  0

КОП – код операции;

Х1 – регистр содержащий адрес ячейки памяти;

R2 – регистр источник/приемник;

d -  смещение.  

3.1.4  Регистр – память – непосредственные данные

 

  31                    24  23                        20  19                  16  15                                                              0

КОП – код операции;

Х1 – регистр содержащий адрес ячейки памяти;

R2 – регистр источник/приемник;

I - непосредственные данные.  

Восьмиразрядный код операции позволяет представить 256 основных команд. В зависимости от кода операций любой регистр может служит либо аккумулятором, либо индексным регистром. Поле R1 указывает на регистр источник, поле R2 указывает на регистр источник/приемник.

3.2  Формат данных.

Все данные имеют формат16 бит и хранятся в памяти в виде 16 разрядных слов, при считывании из памяти и записи в память действия производятся над 16-ти разрядным словом. В таблице 1 приведены диапазоны чисел для различных типов данных:

Таблица 1

4.  Разработка операционного блока

4.1  Компоновка структуры операционного блока

ОБ состоит из микропроцессорной секции IDT49C402A, логики сдвигов, регистров: статусного, адресного, регистров входных и выходных данных (см. рис. 1).

IDT49C402A – шестнадцатиразрядная секция с усовершенствованной архитектурой прибора AM2901. Она обеспечивает совместимость по микрокоду, является более быстродействующей, потребляет меньше энергии, обладает меньшими габаритами и суммарным количеством выводов. По сравнению с прототипом, IDT49C402A имеет большую разрядность секции, емкость регистрового файла (далее РГФ) составляет 64x16 бит, расширенный набор микрокоманд.

В качестве регистров входных/выходных данных и регистра адреса памяти используются регистры IDT74FCT16823BT фирмы Integrated Device Technology. Выходы у этого регистра с тремя состояниями, это обеспечивает возможность отключения его от локальной шины данных. Это необходимо во избежание выхода из строя выходных каскадов устройства, так как кроме регистра входных данных на локальную шину работают попеременно еще несколько источников.

Данные для ОБ фиксируются в регистре входных данных, затем, с приходом положительного фронта синхросигнала, они поступают на локальную шину данных (если разрешен вывод из РгВх). С локальной шины данных они могут поступить на входы данных МПС и параллельного умножителя.