Информатика и выч. техника \ Микропроцессоры

Секционированные микропроцессоры с микропрограммным управлением с естественной, принудительной и стековой адресацией микрокоманд на примере МП1804

Страницы работы

16 страниц (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

процессе работы программы осуществляется бесконечный цикл переходов по адресам 0000 -> 0001 -> 0010 -> 0011 -> 1010 -> 0010 -> 0011 -> …

6) Микропрограмма, демонстрирующая обращение к подпрограмме и возврат из нее.

Микропрограмма, являющаяся реализацией диаграммы переходов на Рис.3.

Программа Подпрограмма

Рис.3.

Адрес памяти	Микрокоманда								Выполняемая функция
	адрес перехода	инструкция перехода	приёмник результата	источник операндов	АЛУ	А	В	D
	7	6	5	4	3	2	1	0
0000	хххх	0010	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Продолжить
0001	1000	0101	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Переход к подпрограмме
0010	хххх	0010	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Продолжить
0011	0000	0001	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	БП к адресу 0000
1000	хххх	0010	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Продолжить
1001	хххх	0010	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Продолжить
1010	хххх	0110	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Возврат из подпрограммы

7) Микропрограмма, организации вложения подпрограмм.

Данная микропрограмма реализована с помощью аппаратного стека (на четыре 4-разрядных слова), поэтому возможно четыре вложения подпрограмм.

Адрес памяти	Микрокоманда								Выполняемая функция
	адрес перехода	инструкция перехода	приёмник результата	источник операндов	АЛУ	А	В	D
	7	6	5	4	3	2	1	0
0000	хххх	0010	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Продолжить
0001	0011	0101	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Переход к подпрограмме 1
0010	0000	0001	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	БП к адресу 0000
0011	0110	0101	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Переход к подпрограмме 2
0100	0111	0101	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Переход к подпрограмме 3
0101	хххх	0110	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Возврат из подпрограммы 1
0110	хххх	0110	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Возврат из подпрограммы 2
0111	0110	0101	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Переход к подпрограмме 2
1000	1010	0101	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Переход к подпрограмме 4
1001	хххх	0110	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Возврат из подпрограммы 3
1010	0110	0101	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Переход к подпрограмме 2
1011	1101	0101	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Переход к подпрограмме 5
1100	хххх	0110	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Возврат из подпрограммы 4
1101	хххх	0010	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Продолжить
1110	хххх	0110	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Возврат из подпрограммы 5

Последовательность адресов выполняемых микрокоманд:

0000 ® 0001 ® ^{нач 1}{0011 ® ^{нач 2}( 0110 )^конец
2 ® 0100 ® ^{нач 3}[ 0111 ® ^{нач 2}( 0110 )^{конец 2} ® 1000 ® ^{нач 4}( 1010 ® ^{нач 2}( 0110 )^{конец 2} ® 1011 ® ^{нач 5}( 1101 ® 1110 ) ^конец
5 ® 1100 ) ^{конец 4} ® 1001 ]^{конец 3} ® 0101 }^{конец 1} ® 0010 ® 0000 ® 0001 …

Скобки показывают вложенность подпрограмм, а цифра на верху показывает номер вложения.

8) Микропрограмма, организации условных переходов.

При запуске будут отображаться адреса: 0, 1, 2 (15 раз), 0, 1, 15 и т.д.

Адрес памяти	Микрокоманда								Выполняемая функция
	адрес перехода	инструкция перехода	приёмник результата	источник операндов	АЛУ	А	В	D
	7	6	5	4	3	2	1	0
0000	хххх	0010	х011	х011	1000	хххх	0000	хххх	R0+1, продолжить
0001	1111	1111	х001	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	УП по С4
0010	0000	0001	х001	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	БП к 0
1111	хххх	0010	х001	хххх	хххх	хххх	хххх	хххх	Продолжить

Условные переходы в микропроцессоре К1804 реализуются по содержимому регистра состояния. В данной микропрограмме реализован УП по значению флага переноса. Следует отметить, что результаты в регистр состояния записываются после выполнения операции в момент прихода тактового импульса, поэтому условный переход по этим результатам может быть сделан лишь в следующей команде. Все это приводит кто тому, что программист обязан после некоторой команды, по результату которой выполняется УП, вставлять отдельную команду реализации УП. При наличии ограниченной памяти сложнее написать длинные микропрограммы.

7. Преобразование 8-ми разрядного кода Грея в двоичный код.

Исходное число в коде Грея: g₇, g₆,g₅,g₄,g₃,g₂,g₁,g₀.

Число, преобразованное в 2-й код: b₇,b₆,b₅,b₄, b₃,b₂, b₁,b₀.

Преобразование осуществляется следующим образом: _{, , .}

В данной программе перекодировка из кода Грея в двоичный код осуществляется путем рассмотрения чисел по полубайтам. После выполнения по определенным правилам перекодировки старшего полубайта, происходит перекодировка младшего. Основная трудность в реализации данного алгоритма заключается в необходимости учитывать значения бита b₄ при переходе к анализу старшего бита младшего полубайта b₃: _.

В рассматриваемом алгоритме маска (М) осуществляет выявление для каждого b_i-го бита единицы в g_i-ом бите. Вспомогательная переменная S представляет собой сумму по модулю 2 g_i: со старшего бита до g_i₊₁. На основе этой переменной записывается очередной разряд двоичного числа. На каждом шаге маска сдвигается в сторону младших разрядов, пока не обнулится, это и является признаком того, что анализ полубайта закончен.

Начальная загрузка:

Текст программы:

Адрес памяти	Микрокоманда								Выполняемая функция
	адрес перехода	инструкция перехода	приемник результата	источник операндов	АЛУ	А	В	D
	7	6	5	4	3	2	1	0
0000	хххх	0010	х011	х111	x011	хххх	0110	1000	Загрузка маски М
0001	хххх	0010	х001	х001	x100	0000	0110	хххх	G_h^M
0010	0100	1100	х001	х011	x011	хххх	хххх	хххх	УП Z=1?
0011	хххх	0010	х011	х001	x110	0110	0101	хххх	S=SM
0100	хххх	0010	х011	х001	x011	0101	0011	хххх	B_h=B_hS
0101	хххх	0010	0101	0011	x011	хххх	0101	хххх	0->S
0110	хххх	0010	0101	0011	x011	хххх	0110	хххх	0->M
0111	0001	0100	х001	х001	x011	хххх	хххх	хххх	УП Z=0?
1000	хххх	0010	х011	х011	0001	хххх	0010	хххх	count = count - 1
1001	1110	1100	х001	х011	x011	хххх	хххх	хххх	УП Z=1?
1010	хххх	0010	0101	1101	x100	0101	0101	0001	S=B_h^0001- выявление единицы в бите b₄, циклический сдвиг вправо
1011	хххх	0010	х011	х100	0011	0011	0100	хххх	Сохранение полученного B_h в R4: R4:=R3
1100	хххх	0010	х011	х100	x011	0001	0000	хххх	Запись на место R_h R_l для продолжения перекодировки: R0:=R1
1101	0000	0001	х011	х111	x011	хххх	0011	0000	Обнуление B_h для перекодировки младшего полубайта, переход на адрес из Рг микрокоманд
1110	xxxx	0010	х001	х011	x011	xxxx	0011	xxxx	Вывод на Шд B_l
1111	1110	0001	х001	х011	x011	xxxx	0100	xxxx	Вывод на Шд B_h

8. Подсчет количества переходов из 1 ®0 в восьмиразрядном слове.

Текст программы:

Адрес команды	Адрес перехода	Тип перехода	Приёмник	Источник	Функция АЛУ	А	В	Д	Выполняемое действие
0000	xxxx	0010	x000	x111	0000	xxxx	xxxx	Дм	Загрузка младшего полубайта
0001	xxxx	0010	x011	x111	0000	xxxx	0000	Дс	Загрузка старшего Полубайта
0010	xxxx	0010	x011	x111	0000	xxxx	0011	0	Обнуление счётчика Переходов ( РОН3 )
0011	xxxx	0010	x011	x111	0000	xxxx	0100	7	Инициализация счётчика цикла (РОН4)
0100	xxxx	0010	x011	x100	0000	0000	0001	xxxx	Запись РОН0 в РОН1
0101	xxxx	0010	1110	1011	х011	xxxx	0000	xxxx	Арифм. Сдвиг (РОН0,Q) влево
0110	xxxx	0010	x011	x001	х101	0000	0001	xxxx	Запись ( РОН1 & ! РОН0 ) в РОН1
0111	1011	1101	x001	x011	0000	xxxx	0001	xxxx	Переход по знаку РОН1
1000	xxxx	0010	x011	x011	0001	xxxx	0100	xxxx	Декремент счётчика цикла
1001	0100	0000	x001	x011	0000	xxxx	0100	xxxx	Возврат пока счётчик цикла не равен 0
1010	1010	0001	x001	x011	0000	xxxx	0011	xxxx	Вывод числа переходов и останов
1011	1000	0001	x011	x011	1000	xxxx	0011	xxxx	Инкремент счётчика переходов и возврат

9. Выводы.

В данном цикле работ был исследован микропроцессор МП1804, исследованы возможности процессора, выполнены индивидуальные задания.

Необходимо упомянуть о достоинствах и недостатках исследованного процессора. К достоинствам можно отнести такие свойства, как: относительно простая структура; система команд, содержащая относительно большое количество команд арифметических операций; относительно удобный способ ввода и отладки программ. К недостаткам же, в первую очередь, относится то, что микропрограммная память составляет только 16 микрокоманд (разрядностью 32), что не позволяет составлять длинные микропрограммы. Это проблему можно решить, используя несколько блоков центрального процессора и блока микропрограммного управления (например, К1804ВУ1). Необходимая разрядность при этом достигается за счет объединения

Информация о работе

ВУЗ:

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (СПбГПУ)

Предмет:

Микропроцессоры

Тип:

Отчеты по лабораторным работам

Категория:

Информатика и выч. техника (Технические предметы)

Размер файла:

529 Kb

Скачали:

Скачать файл

Секционированные микропроцессоры с микропрограммным управлением с естественной, принудительной и стековой адресацией микрокоманд на примере МП1804

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Похожие материалы

Информация о работе