Основные динамические параметры логических элементов
Система команд простого микропроцессора. Разделение команд на группы. Назначение и расшифровка команд арифметических логических операций (ADD M, ADI b2, ANA r, ORA r, XRI b2 и т.д.).
Команды МП приведены в таблице 5. В первой графе таблицы даны мнемокоды команд с обозначениями регистров через r, пар регистров через rp, ячеек памяти через M, третьего и второго байтов команды через b3b2, адресов ВУ через port. Ссылки на ячейки памяти M подразумевают косвенную регистровую адресацию: адреса этих ячеек берутся из регистровой пары H (регистров H и L) и, следовательно, не нуждаются в указании в самой команде.
Команды МП разделяются на группы:
- Команды пересылки
- Команды арифметических и логических операций
- Команды управления
- Специальные команды
Таблица 5 – Система команд арифметических логических операций МП К1821ВМ85А
| Мнемокод
| Код
| Флажки
| Число
| Содержание
| | байтов
| тактов
| циклов
| |
|
|
|
|
|
|
| | Команды арифметических и логических операций
| | ADD r
| 10000ИИИ
| +
|
|
|
| Сложение регистра и аккумулятора
| | ADD M
|
| +
|
|
|
| Сложение памяти и аккумулятора
| | ADI b2
| C6
| +
|
|
|
| Сложение непосредственных данных и аккумулятора
| | ADC r
| 10001ИИИ
| +
|
|
|
| Сложение регистра и аккумулятора с переносом
| Продолжение таблицы 5
| Мнемокод
| Код
| Флажки
| Число
| Содержание
| | байтов
| тактов
| циклов
| |
|
|
|
|
|
|
| | Команды арифметических и логических операций
| | ADC M
| 8E
| +
|
|
|
| Сложение памяти и аккумулятора с переносом
| | ACI b2
| CE
| +
|
|
|
| Сложение непосредственных данных и аккумулятора с переносом
| | SUB r
| 10010ИИИ
| +
|
|
|
| Вычитание регистра из аккумулятора
| | SUB M
|
| +
|
|
|
| Вычитание памяти из аккумулятора
| | SUI b2
| D6
| +
|
|
|
| Вычитание непосредственных данных из аккумулятора
| | SBB r
| 10011ИИИ
| +
|
|
|
| Вычитание регистра из аккумулятора с заемом
| | SBB M
| 9E
| +
|
|
|
| Вычитание памяти из аккумулятора с заемом
| | SBI b2
| DE
| +
|
|
|
| Вычитание непосредственных данных из аккумулятора с заемом
| | INR r
| 00ППП100
| (+)
|
|
|
| Инкремент регистра
| | INR M
|
| (+)
|
|
|
| Инкремент памяти
| | DCR r
| 00ППП101
| (+)
|
|
|
| Декремент регистра
| | DCR M
|
| (+)
|
|
|
| Декремент памяти
| | INX rp
| 00ПР0011
| –
|
|
|
| Инкремент пары регистров
| | DCX rp
| 00ПР1011
| –
|
|
|
| Декремент пары регистров
| | DAD rp
| 00ПР1001
| C
|
|
|
| Сложение регистровой пары H с регистровой парой
| Продолжение таблицы 5
| Мнемокод
| Код
| Флажки
| Число
| Содержание
| | байтов
| тактов
| циклов
| |
|
|
|
|
|
|
| | Команды арифметических и логических операций
| | DAA
|
| +
|
|
|
| Преобразование аккумулятора в двоично-десятичный код
| | ANA r
| 10100ИИИ
| +
|
|
|
| Логическое И регистра и аккумулятора
| | ANA M
| A6
| +
|
|
|
| Логическое И памяти и аккумулятора
| | ANI b2
| E6
| +
|
|
|
| Логическое И непосредственных данных и аккумулятора
| | XRA r
| 10101ИИИ
| +
|
|
|
| Исключающее ИЛИ регистра и аккумулятора
| | XRA M
| AE
| +
|
|
|
| Исключающее ИЛИ памяти и аккумулятора
| | XRI b2
| EE
| +
|
|
|
| Исключающее ИЛИ непосредственных данных и аккумулятора
| | ORA r
| 10110ИИИ
| +
|
|
|
| Логическое ИЛИ регистра и аккумулятора
| | ORA M
| B6
| +
|
|
|
| Логическое ИЛИ памяти и аккумулятора
| | ORI b2
| F6
| +
|
|
|
| Логическое ИЛИ непосредственных данных и аккумулятора
| | CMP r
| 10111ИИИ
| +
|
|
|
| Сравнение регистра и аккумулятора
| | CMP M
| BE
| +
|
|
|
| Сравнение памяти и аккумулятора
| Продолжение таблицы 5
| Мнемокод
| Код
| Флажки
| Число
| Содержание
| | байтов
| тактов
| циклов
| |
|
|
|
|
|
|
| | Команды арифметических и логических операций
| | CPI b2
| FE
| +
|
|
|
| Сравнение непосредственных данных и аккумулятора
| | CMA
| 2F
| –
|
|
|
| Инвертирование аккумулятора
| | STC
|
| C
|
|
|
| Установка флажка переноса
| | CMC
| 3F
| C
|
|
|
| Инвертирование флажка переноса
| | RLC
|
| C
|
|
|
| Циклический сдвиг аккумулятора влево
| | RRC
| 0F
| C
|
|
|
| Циклический сдвиг аккумулятора вправо
| | RAL
|
| C
|
|
|
| Циклический сдвиг аккумулятора влево через разряд переноса
| | RAR
| 1F
| C
|
|
|
| Циклический сдвиг аккумулятора вправо через разряд переноса
|
Основные динамические параметры логических элементов
Динамические характеристики и параметры характеризуют логические элементы при переключении из одного состояния в другое.
Важнейшим динамическим параметром является быстродействие логических элементов. Оно оценивается задержкой распространения сигнала от входа к выходу логического элемента при включении и выключении (логический элемент включен, если на его выходе уровень логического нуля и наоборот). Часто используется средняя задержка распространения сигнала: [нс]. Чем меньше этот параметр, тем выше быстродействие логического элемента. Этот параметр используется при расчете задержки распространения сигналов в сложных логических схемах.
На быстродействие цифровых устройств влияют также емкости нагрузки и паразитные монтажные емкости, на перезаряд которых требуются затраты времени. В справочных данных приводятся входные и выходные емкости логических элементов, что позволяет подсчитать емкости нагрузки в узлах схемы. Предельно допустимая емкость указывает границу, при которой гарантируется работоспособность логического элемента.
Мощности, потребляемые логическими элементами, делят на статические и динамические. Статическая мощность потребляется элементом, который не переключается, это средняя потребляемая мощность определяемая по формуле:
[мВт], (31)
где – мощность потребляемая от источника питания при низком уровне выходного напряжения, а – при высоком уровне.
При переключении потребляется дополнительно динамическая мощность, которая пропорциональна частоте переключения. Таким образом, полная потребляемая мощность зависит от частоты переключения элемента. Следовательно, быстродействие логического элемента и полная потребляемая мощность взаимосвязаны: при увеличении быстродействия возрастает потребляемая мощность.
Энергия переключения E логического элемента из одного логического состояния в другое определяется по формуле:
[пДж]. (32)
Этот параметр используется для сравнения различных типов логических элементов. Лучше тот логический элемент, у которого этот параметр меньше.
|