Базовая схема микропрограммного автомата. Порядок построения простой горизонтальной микропрограммы

Схема микропрограммного автомата синхронизируется с элементами остальной схемы с помощью генератора синхроимпульсов «Г». ППЗУ является энергонезависимой долговременной памятью и синхронизации не подлежит, т.к. выдает данные на выход при появлении на входе адреса памяти. Для сопряжения ППЗУ с остальной схемой используется регистр.

Порядок построения простой горизонтальной микропрограммы для микропрограммного автомата схемы генерации сигналов.

В ответ на положительный фронт вход­ного сигнала надо выработать три выходных сигнала, "вложенных" один в другой. Во время формирова-ния выходной последовательности автомат не должен реагировать на входной сигнал, а после ее окончания должен ожидать следующего положи-тельного фронта на входе.

Для упрощения задачи примем все временные сдвиги равными 1 мкс. Поэтому частота тактового генератора должна быть 1 Мгц.

Как видно из временной диаграммы, выходная последовательность состоит из шести тактов (включая все единичные уров­ни). Поэтому требует-ся 3 адресных входа ППЗУ (8 возможных состояний). Но помимо этого есть один входной сигнал, значит количество адресных разрядов ППЗУ будет 4, а количество раз­рядов регистра должно быть равно 7 (еще добавится три выходных сигнала). Схема примет вид, показанный на рисунке.

Теперь составим прошивку ППЗУ для нашего автомата (таблица).

Нетрудно заметить, что здесь реализованы следующие режимы:

1. Последовательный перебор адресов (при отработке выходной последовательности).

2. Останов с ожиданием.

3. Отключение реакции на входной сигнал (путем дублирования последовательного перебора в зоне адресов, соответствующей изменению входного сигнала).

Адрес ППЗУ	Данные ППЗУ	Комментарий
Вх	Текущий адрес	Выходы 1 2 3	Следующий адрес
										1. Ожидание входного сигнала
										2. Отработка выходной последовательности при условии, что входной сигнал постоянно находится в состоянии логической единицы
										3. Ожидание снятия вх. сигнала
										4. Отработка выходной последовательности при снятии входного сигнала до окончания
										5. Переход на ожидание входного сигнала

16 Базовая схема центрального микропроцессора.

Условные обозначения:

А - регистр аккумулятор,

БР1, БР2 – буферные регистры,

РП - регистр признаков (флагов) – слово состояния ЦП,

АЛУ - арифметическое логическое устройство – сумматор,

РК - регистр команд (регистр приема кода операции),

ДшК - дешифратор команд (дешифратор кода операции),

МПЛ - мультиплексор выбора регистров,

СВР - схема выбора и подключения регистров к шине данных,

B, C, D, E, H, L, W, Z – блок 8-разрядных регистров общего назначения,

УС - 16-разрядный регистр – указатель стека,

ПС - программный счетчик (счетчик команд),

РА - 16-разрядный регистр адреса,

СхП - схема приращения адреса.

Внешние сигналы:

RESET - сигнал начальной установки состояния процессора,

READY - сигнал готовности памяти или порта ввода/вывода к обмену данными

INT - сигнал запроса на прерывание (от контроллера прерываний),

HOLD - сигнал запроса на захват шины (от контроллера прямого доступа),

SYNC - сигнал сопровождения выдачи на шину данных слова состояния ЦП,

WAIT - сигнал ожидания готовности READY,

INTE - сигнал разрешения прерывания выполнения программы,

HLDA - сигнал подтверждения захвата шины,

DBIN - сигнал, подтверждающий, что буфер данных включен на чтения,

WR - сигнал, подтверждающий, что буфер данных включен на запись,

Ф1, Ф2 - сигналы генератора синхронизации с различным сдвигом фаз.