Микросхемы комплекта к1804 для блока икропрограммного управления Исполнитель

Микросхемы    комплекта    к1804    для    блока икропрограммного управления

План:

1. Назначение микросхем К1804ВУ1 и К1804ВУ2.

2. Схемы управления адресом микрокоманды К1804ВУ1 и К1804ВУ2.

{spoiler=Подробнее} 

1. Назначение микросхем.

В микропроцессорных системах, разрабатываемых на базе секционированных комплектов, одной из сложнейших частей системы обычно является блок микропрограммного управления (БМУ). В микропроцессорном комплекте К1804 для организации этого блока разработаны четыре БИС. Две из них (К1804ВУ1 и К1804ВУ2) мало отличаются друг от друга внутренней структурой и предназначены для формирования адреса микрокоманд под действием внешних управляющих сигналов. Они представляют собой секцию управления адресом микрокоманды (СУAM). Третья микросхема К 1804В УЗ предназначена для управления следующим адресом УСА и служит для преобразования части микрокоманды в конкретные управляющие сигналы. Четвертая микросхема этой части комплекта К1804ВУ4 — 12-разрядная схема управления последовательностью микрокоманд (УПМ). Основная функция схемы УПМ — формирование последовательности микрокоманд, хранящихся в микропрограммной памяти, под действием внешних управляющих сигналов.

2. Схемы управления адресом микрокоманды К1804ВУ1 и К1804ВУ2.

Функциональная схема этих микросхем приведена на рис. 4.22. Архитектура микросхем предусматривает возможность наращивания разрядности с кратностью, равной четырем, и содержит, внутренний регистр адреса. Внутренний стек с глубиной четыре слова обеспечивает при выполнении микропрограмм переход с возвратом. Кроме того, предусмотрены наращиваемый 4-разрядный счетчик команд, вход установки нулевого адреса для возврата к нулевой микрокоманде, входы маски для модификации адреса и трехстабильный выходной буфер. Все эти устройства можно разбить на четыре блока: выборки адреса, регистра адреса РгА, счетчика микрокоманд и стека. Блок выборки адреса содержит мультиплексор, с помощью которого выбирается источник адреса следующей микрокоманды. В зависимости от сигналов, управляющих мультиплексором, SO, SI это могут быть регистр адреса, счетчик микрокоманд, стек или прямые входы адреса DO—D3. После мультиплексора включена схема «ИЛИ», позволяющая модифицировать адрес с помощью маски, подаваемой на входы OR О—OR3. После схем «ИЛИ» включены схемы «И», позволяющие при сигнале ZA = 0 устанавливать на выходе СУ AM нулевой код независимо от выбранного адреса. С выходов схемы «И» сигналы через трехстабильный буфер подаются на выходную шину Y. Совместные действия управляющих сигналов ZA, DE и сигналов маски ORO— OR3 позволяют получить четыре состояния шины Y: 1) высокого выходного сопротивления; 2) нулевого кода; 3) единичного кода; 4) согласно управляющим сигналам SO, SI, т. е. действительного кода адреса.

Регистр адреса может использоваться для хранения адреса, принятого от внешнего источника по шине RO—R3. Запись информации в этот регистр осуществляется по положительному фронту тактового импульса Г при разрешающем сигнале RE = 0.

Счетчик микрокоманд состоит из регистра счетчика микрокоманд (Рг СМК) и схемы инкремента. Эта схема позволяет изменять (увеличивать) адрес с выхода блока выборки адреса (БВА) на единицу и подать его обратно на вход БВА или на вход стека для запоминания.

Увеличение содержимого счетчика микрокоманд выполняется по положительному фронту тактирующих импульсов Т при наличии логической «I» на входе СО. Если пришедший адрес будет состоять из одних единиц и на входе СО тоже будет «I», то схемой формируется сигнал переноса (логическая «I») на выходе переноса 4.

Стек состоит из накопителя на четыре 4-разрядных слова, указателя стека и схемы записи — считывания. Он управляется сигналами ~FE и PUP. При ТЕ—1 стек отключен; если ТЕ == О» a PUP == 1, то содержимое счетчика микрокоманд записывается в стек. Эта операция имеет обозначение PUSH. При равенстве нулю обоих сигналов FE и PUP происходит циклический сдвиг содержимого стека—операция POP. Направление изменения указывается управляющим сигналом PUP («О» — уменьшение, «I» — увеличение). Изменение значения стека происходит по положительному фронту тактирующих импульсов.

Указатель стека — 2-разрядный реверсивный счетчик, изменение информации в котором происходит тоже по положительному фронту импульса Т. Сигналы с выхода указателя стека преобразуются дешифратором стека в разрешающие сигналы для одного из четырех регистров накопителя.

Схема записи и считывания под управлением сигналов Т, FE, PUP обеспечивает временную и логическую коммутацию при передаче информации из счетчика микрокоманд в накопитель стека или из накопителя стека на входы блока выборки адреса. При этом возможны три режима работы стека: увеличение содержимого указателя стека на единицу и запись (FE — О, PUP ==

1);

считывание и уменьшение содержимого указателя стека на единицу (FE == О, PUP = 0); считывание без изменения содержимого указателя стека (FE = 1, PUP—любое значение).

Микросхема К1804ВУ1 выполнена в корпусе с 28 выводами, а микросхема К1804ВУ2 — в корпусе с 20 выводами. У микросхемы К1804ВУ2 прямые входы адреса микрокоманды DO—D3 используются и как входы в регистр адреса, , входы маски ORQ— OR3 отсутствуют, нет схемы «ИЛИ» — все это и позволило разместить практически ту же структуру в 20-выводном корпусе. На рис. 4.23, а и б приведены цоколевка обеих микросхем и обозначение выводов.

Назначение выводов СУАМ: 'DO—D3 — для подачи от внешних источников адреса следующей микрокоманды; RO—R3 — входы регистра адреса (РгА), ис­пользуются для загрузки адреса в регистр от внешнего источника. В микросхеме К1804ВУ2 выводы RO—R3 отсутствуют; RE — сигнал разрешения записи в регистр адреса; -ZA — сигнал установки нулевого адреса на выходе СУАМ; ORO—OR3 — сигналы маски, которые позволяют установить единицы на выходе адреса; SO, SI — сигналы управления мультиплексором; сигнал ОЕ разрешает вывод информации из СУАМ. Назначение остальных сигналов и выводов следует из описания работы микросхемы.

Контрольные вопросы:

 1. Назначение микросхем К1804ВУ1 и К1804ВУ2?

 2. Схемы управления адресом микрокоманды К1804ВУ1 и К1804ВУ2?

 3. Принципы  синхронизации схемы управления адресом микрокоманды?

{/spoilers}