Комплект КР580. Основные технические характеристики микропроцессора КР580. Система команд микропроцессора

Комплект КР580

1. Введение...

Отличие мп от обычных схем БИС состоит в том, что они содержат в своем составе управляющие элементы, позволяющие настроить эту БИС на выполнение любых операций, т.е. на реализацию любой зависимости между последовательностями входных и выходных сигналов. То обстоятельство, что БИС с перестраиваемой логикой способны выполнять, при соответствующей настройке, любые функции, делает их универсальными и полностью снимает противоречие между степенью интеграции и требуемым объемом производства.

Набор управляющих сигналов, настраивающий БСИ на выполнение определенной функции, называется микрокомандой. Дальнейшее развитие программно-перестраиваемой логики привело к тому, что БИС стала выполнять не одну, а последовательность микрокоманд, т.е. алгоритм. Возникли БИС с микропрограммным управлением.

Одной из реализаций БИС с микропрограммным управлением и явились микропроцессоры. Всякий мп воплощает в себе главное свойство упомянутых БИС – на его основе можно построить систему, реализующую любое преобразование последовательности электрических сигналов. Если эти сигналы являются носителями информации, то очевидно, что создаваемая мп система способна перерабатывать любую информацию.

Итак, мп – это программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки информации и построенное на одной или нескольких БИС.

Первый мп появился в 1971 г. – 4-битный n-МОП Intel 4004, содержащий 2250 транзисторов на кристалле размером 2,8 на 3,8 мм и поставляемый в комплекте из 4 кристаллов. В него входил кристалл ПЗУ на 256 8-битных слов и кристалл ОЗУ емкостью 32 бита. Менее чем через год начался выпуск 8-битного n-МОП микропроцессора Intel 8008, и а к концу 1973 г. был создан i8080 n-МОП мп, с адресацией 64 кб памяти. Именно с него началось массовое производство и широкое применение мп.

Для выполнения своих функций мп должен иметь регистры, сумматоры, логические схемы, дешифраторы и другие элементы, которые соединены между собой с помощью шин – соединительных линий. Схема, которая показывает, из каких блоков состоит мп, и связи между этими блоками, называется структурной схемой мп.

Функции, реализуемые мп, определяются не только его структурой, но и последовательностью управляющих слов  (команд). При изменении этой последовательности, изменяется и выполняемая мп функция.

Для комплексной характеристики возможностей мп пользуются понятием «архитектура микропроцессора».

2. Архитектура МП: Основные сведения

«Архитектура микропроцессора» - это его логическая организация, определяемая возможностями мп по аппаратной или программной реализации функций, необходимых для построения микроЭВМ. Архитектура мп  отражает:

A) структуру мп;

B) способы обращения ко всем элементам структуры;

C) способы представления и форматы данных;

D) набор операций, выполняемых мп;

E) способы указания адреса данных;

F) форматы управляющих слов, поступающих извне;

G) реакцию мп на управляющие сигналы.

Зная архитектуру мп и всей мп системы, можно составить определенную последовательность команд, называемую программой, которая обеспечит выполнение заданной функции. Обобщенную схему мп системы можно представить в следующем виде:

			БА и БД – буферные регистры адресов и данных БП – блок прерываний РП – регистр признаков РК – регистр команд ДК – дешифратор команд

Конкретные мп, как правило, не содержат всех узлов, показанных на рисунке. В этих случаях, соответствующие функции могут выполняться программно, и в качестве некоторых специальных регистров – РОН или ячейки памяти.

Мп БИС КР580ВМ80А представляет собой 8-разрядный мп с тремя магистралями: однонаправленной 16-разрядной адресной магистралью (МА) и двунаправленной магистралью данных (МД), с 12 сигналами управления (6 входных и 6 выходных линий). Этот мп рассчитан на выполнение логических и арифметических операций с 8-разрядными числами в двоичной и десятичной системе счисления, а также операций с двойной точностью (с 16-разрядными числами).

В состав мп входят АЛУ, УУ и блок внутренних регистров. В составе АЛУ – двоичный сумматор со схемами ускоренного переноса, сдвигающий регистр и регистры для временного хранения операндов. АЛУ выполняет одну из главных функций мп – обработку данных.

Архитектура КР580ВМ80А

Блок внутренних регистров, расширяющих возможности АЛУ, служит внутренней памятью мп и используется для хранения временных данных и команд. В состав этого блока входят РОН и специальные регистры: регистр-аккумулятор, буферный регистр данных, счетчик команд, указатель стека, регистр признаков.