![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Временная диаграмма работы микропроцессора
Выполнение каждой команды производится МП в строго определенной последовательности, определяемой кодом команды, и синхронизируется во времени сигналами C1, C2 тактового генератора. Период синхросигналов C1, C2 называется машинным тактом (T). Длительность такта может быть равна от 0, 5 до 2 мкс. Время, требуемое для извлечения из памяти одного байта информации или выполнения команды, называется машинным циклом. Машинный цикл может состоять из 3…5 машинных тактов. При включении питания на вход RESET микропроцессора подается высокий уровень напряжения, который устанавливает его в исходное состояние. В такте T1 МП выдает на шину адреса адрес ячейки памяти, в которой хранится первая команда программы, а на шину данных – информацию состояния, которая и определяет действия МП в конкретном машинном цикле. Следует подчеркнуть, что информация состояния выдается на шину данных в каждом такте T1 любого машинного цикла. Эта информация используется для выработки сигналов управления запоминающим устройством (ЗУ), портов ввода/вывода, а также для организации различных режимов работы МП. В зависимости от сочетания сигналов состояния, выдаваемых в конкретном цикле, машинные циклы можно разделить на десять типов:
Наименования сигналов состояния и соответствие их разрядам шины данных приведены в таблице 2.11. В таблице 2.12 приведено соответствие этих сигналов типам машинных циклов. Таблица 2.11 Соответствие сигналов состояния разрядам шины данных
Таблица 2.12 Соответствие сигналов типам машинных циклов
Поскольку слово состояния выдается в такте Т1, а используется на протяжении всего машинного цикла, то его необходимо запоминать во внешнем регистре слова состояния (РСС). На рисинке 2.4 показана упрощенная схема подключения РСС к МП.
Рис.2.4.Схема подключения РСС Рассмотрим временные диаграммы работы МП при различных машинных циклах (рисунок 2.5, 2.6). Рисунок 2.5.Временная диаграмма извлечения кода команды или данных В первом такте синхронизации Т1 микропроцессор выставляет на шину адреса адрес очередной команды, а на шину данных – слово состояние. По положительному фронту тактового сигнала С2 формируется сигнал SYNG, который используется для синхронизации тактового генератора РФ24. В такте Т2 сигналом STSTB слово состояния записывается во внешний регистр ИС ВК28, по положительному фронту сигнала С2 формируется сигнал DBIN и микропроцессор переводит буфер данных в режим ввода. Кроме этого он осуществляет проверку готовности внешнего устройства к обмену. При этом схема INC/DEC увеличивает содержимое счетчика команд на 1. По переднему фронту сигнала С2 формируется сигнал SYNG и выдается слово состояния на шину данных. В такте Т2 слово состояния записывается в РSW. По переднему фронту сигнала С2 формируется сигнал DBIN, который разрешает прохождение данных в МП через системный контроллер. Сигнал Рисунок 2.6..Временная диаграмма работы МП при выполнении команды ввода При выполнении микрокоманд микропроцессор может переходить в одно из трех состояний: «ожидание», «захват» и «останов», длительность которых определяется внешними управляющими сигналами. Сигнал высокого уровня на входе READY обеспечивает автоматическое выполнение команд программы микропроцессора с частотой тактовых сигналов. Если же на вход READY подан низкий уровень напряжения, то микропроцессор переходит в режим «ожидание» и формирует на выходе WAIT сигнал высокого уровня. При подаче на вход HLD высокого уровня напряжения микропроцессор переходит в режим «захват» и подтверждает переход в это состояние формированием сигнала высокого уровня на выходе HLDA. Буферные схемы канала адреса и шины данных переходят в третье состояние, а выходные управляющие сигналы – в низкий уровень, за исключением HLDA и WR. МП переходит в состояние «захват».
|