Виды машинных циклов. Слово состояния процессора. Слово состояния МП КР580ВМ80А. Ввод-вывод в режиме прерывания. Алгоритм обслуживания прерываний

1. Виды машинных циклов. Слово состояния процессора.

3.4. Машинные циклы

Как отмечалось раньше, за один период следования синхронизирующих импульсов тактового генератора (за один такт) в микропроцессоре выполняется одно элементарное действие (микрооперация или микрокоманда). Процесс выполнения одной команды МП представляет собой последовательность таких микроопераций. Время, необходимое для считывания команды из памяти и ее исполнения, называется циклом команды (командным циклом). За время этого цикла МП один или несколько раз обращается к памяти или УВВ. Промежуток времени между такими обращениями называется машинным циклом. Таким образом, можно сказать, что цикл команды состоит из машинных циклов, которые, в свою очередь, состоят из определенного числа микроопераций - то есть тактов. Число машинных циклов в командном цикле зависит от сложности команды и равно числу обращений МП к памяти или УВВ. Из этого следует, что, во-первых, число машинных циклов в цикле команды определяется тем, сколько раз за время выполнения команды используется шина данных. Во-вторых, цикл любой команды состоит, по меньшей мере, из одного машинного цикла (даже в самом простом случае необходимо выбрать из памяти один байт команды и передать его в МП).

Различные команды МП КР580ВМ80А выполняются за 1 - 5 машинных циклов, а в отдельных машинных циклах может быть от трех до пяти тактов. Типы машинных циклов данного процессора следующие – выборка команды; чтение памяти; запись в память; чтение стека; запись в стек; ввод; вывод; прерывание; останов; прерывание во время останова. Циклы команд КР580ВМ80А представляют собой различные комбинации из этих десяти типов машинных циклов, причем первым (или единственным в однобайтных командах) циклом абсолютно всех команд является цикл выборки команды, который обозначается как цикл М1 . Кроме упомянутых циклов, МП может находиться в состояниях ОЖИДАНИЕ, ЗАХВАТ и ОСТАНОВ, длительность которых составляет целое число циклов и зависит от внешних управляющих сигналов.

3.5. Слово состояния микропроцессора

В большинстве МПУС имеющихся управляющих линий собственно микропроцессора недостаточно для обеспечения нормального функционирования системы. Формирование дополнительных таких линий на базе имеющихся, связано со сложными схемными решениями, а зачастую и невозможно. Для того, чтобы иметь возможность сформировать дополнительные управляющие (информационные) линии, принципом действия МП предусмотрена выдача им дополнительных информационных сигналов в начале каждого машинного цикла, причем выдаются они не по управляющим выводам, а выставляются процессором на шину данных (у КР580ВМ80А в виде восьмиразрядного слова). Эти сигналы несут информацию о состоянии МП в каждом конкретном машинном цикле и называются словом состояния микропроцессора. В таблице 3.1 приведен формат слова состояния МП КР580ВМ80А для всех десяти типов его машинных циклов.

Слово состояния МП КР580ВМ80А 

Таблица 3.1 

Отдельные биты шины данных при передаче слова состояния имеют следующие значения:

D0 – INTA (interrupt acknowledge) – ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ; этот сигнал выдается в ответ на запрос прерывания, подаваемый на вход INT микропроцессора, и используется для ввода на ШД команды от внешнего устройства, запросившего прерывание основной программы;