Микропроцессоры. Управляющие сигналы и принцип работы микропроцессоров, страница 5

Счетчик команд предназначен для формирования текущего адреса ме­стонахождения команды в программной памяти. Содержит 12 разрядов. Его со­держимое увеличивается после выбора каждого байта команды и может изме­няться скачкообразно при выполнении команд условных и безусловных перехо­дов, команд вызова подпрограмм и при выполнении прерываний.

Дешифратор и регистр команд предназначены для записи, хранения и декодирования команд, поступающих из программной памяти. С выхода де­шифратора снимаются управляющие сигналы, осуществляющие выполнение команд.

ОЗУ предназначено для хранения данных, получаемых при обработке информации.

            ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МПК КР580

            1. Программная модель МП системы

            Внутренние регистры                                  Внешние регистры

Регистры данных      Регистры управления       Память      Средства ВВ

Адрес

            Рис. 3. Программная модель МП системы

              В технической документации обычно приводятся более подробные структурные схемы МП. Однако для подавляющего большинства пользователей анализировать внутреннее устройство (микроархитектуру) МП не обязательно. Достаточную для практического использования информацию дает программная (регистровая) модель МП системы. В нее включаются только те регистры, к ко­торым можно обращаться программно. Знания программной модели вместе со знанием системы команд (они образуют макроархитектуру системы) достаточно для составления прикладных программ.

            Особенностью микропроцессора КР580ВМ80 является возможность про­граммного объединения 8-битных РОН в 16-битные регистровые пары. Пары могут хранить 16-битные операнды или выступать в качестве указателей па­мяти. Основным указателем памяти служит H-пара, которая адресуется в ко­мандах как РОН с адресом 110. Ячейка памяти, адрес которой определяется со­держимым H-пары, обозначается M. Микропроцессор может адресовать до 256 портов ввода, 256 портов вывода, а также 64 К ячеек (64 Кбайт) памяти.

            2. Способы адресации

            В поле операнда всех команд каким-либо образом определяются данные, участвующие в операции, или операнды. Способы определения операнда назы­ваются способами адресации.

            А) Прямая адресация

            В поле операнда (2-й и 3-й байт команды) содержится полный 16-битный адрес байта памяти. Младший байт — во 2-м байте, старший — в 3-м. С помо­щью прямой адресации можно обращаться к любой ячейке адресного простран­ства. Этот способ самый простой, но и самый неэкономичный.

            Б) Непосредственная адресация

            Операндом является 2-й байт самой команды. Допускается непосредст­венно адресовать 16-битные слова (2-й байт — младший байт, 3-й байт — стар­ший байт), используемые для инициализации указателей памяти.

            В) Регистровая адресация

            Операндом является содержимое адресуемого в команде РОН. Команды с таким режимом адресации оказываются коротким (1-байтными) и выполня­ются достаточно быстро. В коде команды указываются двоичные номера реги­стров или регистровых пар согласно табл. 4.

            Табл.4. Кодировка адресов регистров

Регистр R	Код SSS или DDD	Регистр R	Код SSS или DDD	Парный регистр RP	Код RR
B	000	H	100	B — C	00
C	001	L	101	D — E	01
D	010	M	110	H — L	10
E	011	A	111	SP	11

            Г) Косвенная адресация (косвенно-регистровая адресация)

            Адрес байта данных находится в регистровой паре (старший байт — в 1-м регистре, а младший — во 2-м). В коде команды указывается номер регистро­вой пары или подразумевается, что это — HL.

            Д) Индексная адресация

            Одним из недостатков МП КР580ВМ80 считается отсутствие индексной адресации. В данном режиме исполнительный адрес образуется путем сложения 2-го байта команды, рассматриваемого как целое число без знака и называемого смещением, и содержимого внутреннего 16-битного индексного регистра. Ин­дексную адресацию, как и косвенную, удобно применять в циклических коман­дах. При необходимости в МП КР580ВМ80 индексную адресацию можно реа­лизовать программно, за счет потерь времени и увеличения длины программы.

            Рис. 4. Способы адресации (РС — счетчик команд; КОП — код операции; R — РОН; <B2>, <B3> — 2-й и 3-й байты команды)

            3. Система команд МПК КР580

            Команды МПК КР580 делятся на однобайтовые, двухбайтовые и трех­байтовые (рис. 5).

Рис. 5. Форматы команд микропроцессора:

Однобайтовая программа

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

Байт 1 (<B1>). Код операции

Двухбайтовая команда

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

Байт 1 (<B1>). Код операции

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

Байт 2 (<B2>). Данные или адрес

Трехбайтовая программа

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

Байт 1 (<B1>). Код операции