Структурная схема МП:
Обозначение
|
Назначение
|
AD15-AD0
|
Мультиплексная шина адреса/данных
|
A19/S6-A16/S3
|
Мультиплексные сигналы адреса/состояния
|
|
Разрешение старшего байта/состояние
|
|
Чтение. Сигнал, указывающий на выполнение МП цикла чтения
|
READY
|
Готовность. Сигнал, подтверждающий, что адресуемое устройство закончило передачу или прием данных
|
INTR
|
Запрос прерываний от контроллера прерываний
|
NMI
|
Немаскируемое прерывание
|
|
Проверка
|
CLK
|
Синхронизация
|
RESET
|
Сброс. Установка МП в начальное состояние
|
|
Минимальный/максимальный режимы
|
|
Подтверждение прерывания по входу INTR
|
ALE
|
Строб адреса, обозначает, что на шине адреса/данных находится адрес
|
|
Строб данных. Сигнал, разрешающий передачу данных
|
|
Передача/прием данных. Определяет направление передачи данных
|
M/IO
|
Обращение к памяти/устройству ввода-вывода
|
|
Выполнение цикла записи
|
hOLD
|
Запрос (захват) шины
|
HLDA
|
Подтверждение захвата шины
|
S0, S1, S2
|
Состояние. Сигналы, идентифицирующие тип цикла шины
|
RQ/GT0 RG/GT1
|
Запрос/разрешение. Сигнал, используемый внешними подсистемами для управления шиной
|
LOCK
|
Блокировка шины
|
QS0, QS1
|
Состояние очереди. Сигналы, идентифицирующие состояние очереди команд МП БИС
|
В структурной схеме МП БИС можно выделить два сравнительно независимых устройства: операционное устройство (ОУ) и устройство шинного интерфейса (ШИ). ОУ реализует операции, заданные командой ОУ и включает в себя группу общих регистров (РОН), АЛУ, буферные регистры, регистр признаков и схему управления. Регистры АХ, BX, CX, DX предназначены в основном для хpaнения данных. Наряду, с этим в системе команд МП имеются множество команд, которые специализируют некоторые РОНы:
- регистр АХ выполняет функции аккумулятора; он участвует во всех операциях ввода-вывода (ВВ) в качестве источника, или приемника информации;
- регистр ВХ используется к источник базового адреса;
- регистр СХ используется в качестве счетчика в командах сдвига и зацикливания, а также при операциях с цепочками байт;
- регистр DX неявным образом адресуется в командах умножения или деления и содержит адрес порта В8 при косвенно-регистровой адресации.
Команды, выбранные из памяти и записанные в регистр очереди команд по запросам ОУ, поступают на схему управления, в которой декодируются и преобразуются в последовательность микрокоманд.
В состав ШИ входят шесть 8-разрядных регистров очереди команд, четыре 16-разрядных сегментных регистра, 16-разрядный программный счетчик, устройство формирования адреса и управления шиной (УШ).
Очередь команд функционирует как буфер с дисциплиной FIFO ("первым пришел, первым вышел"). Когда в очереди появляется место по меньшей мере для 2-ух байт, УФАУШ реализует цикл извлечения очередной команды из памяти. ОУ и ШИ работают параллельно (конвейерное выполнение операций).
МП генерирует 20-разрядные физические адреса, но сам он манипулирует логическими адресами, содержащими 16-разрядный сегментный (базовый) адрес и 16-разрядное внутреннее смещение. Логические адреса преобразуются в физические в соответствии с рисунком:
Подобная адресация требует сегментации адресного пространства. Все адресуемое пространство разбивается на сегменты емкостью 64 Кбайт каждый.
Начальный адрес сегмента хранится в 16-разрясном сегментном регистре, а обращение к байту или слову внутри сегмента осуществляется с использованием 16-разрядного смещения, формируемого в ОУ. Суммарное смещение называется также эффективным адресом операнда (ЭА).
Регистр CS хранит начальный адрес сегмента программы, DS -начальный адрес сегмента данных, SS - начальный адрес сегмента стека и ES - начальный адрес сегмента дополнительных данных.
Четыре 16-разрядных указательных и индексных регистра (SP, BP, SI, DI) предназначены для хранения внутрисегментных смещений, обеспечивая косвенную адресацию и динамичные вычисления исполнительных адресов.
Указательные регистры SР (стека) и ВР (базы) предназначены для упрощения доступа к данным в текущем сегменте стека. Если сегмент специально не определен, то смещение SP и ВР по умолчанию относится к текущему сегменту стека.
Индексные регистры SI (источника) и DI (приемника) содержат смещения, которые по умолчанию относятся к текущему сегменту данных.
Выборка команд из памяти осуществляется из текущего сегмента по адресу, сформированному путем суммирования содержимого сегментного регистра программы (кода) и смещения, в качестве которого используется содержимое указателя команд IР (счетчика команд). Основное назначение сегментных регистров - динамическое перемещение программ и данных в памяти, которые необходимы в мультипрограммной среде.
Формат 16-разрядного регистра признаков показан на рисунке:
В младшем байте регистра - признаки, аналогичные признакам МП К580. Признак пошагового отслеживания TF, будучи установленным в единичное состояние, переводит МП в режим исполнения программы по командам (пошаговый режим), что необходимо при отладке программ. Признак прерывания IF используется в механизме маскирования прерываний. Признак DF характеризует направление сканирования массива (при DF=O выполняется инкрементирование, а при DF=1 декрементирование содержимого регистра-указателя массива). OF - признак переполнения.
|
