Структура блока центрального управления (БЦУ)

Для выполнения возложенных на него функций БЦУ содержит набор функциональных узлов, определенным образом связанных между собой и с другими блоками ЦПр как с помощью непосредственных связей, так и через шины А, Б и В (рис. 2.1).

Для формирования и хранения адреса выполняемой команды в основной памяти БЦУ содержится счетчик команд СЧК, который используется для формирования адреса следующей команды, в том случае, когда сохраняется нормальная последовательность выполнения программы, то есть когда выполняемая команда не является командой передачи управления (условного или безусловного перехода). СЧК хранит в зависимости от фазы выполнения команды адрес выполняемой команды или адрес следующей команды.

Обмен информацией с основной памятью осуществляется БЦУ с помощью регистра адреса памяти РАП и регистра информации памяти РИП. Регистры РАП и РИП выполняют роль буферных регистров, позволяющих иметь минимальные связи между блоками ЦПр и шинами памяти. Хранение команды, считанной из основной памяти осуществляется регистром команд РК, из которого команды поступают в управляющий автомат УА и используются им для формирования необходимой последовательности управляющих сигналов. УА координирует и синхронизирует работу остальных блоков ЦПр и узлов БЦУ при выполнении команд программы, анализирует информацию, поступающую из РК, вырабатывает определенные для каждой команды последовательности управляющих сигналов и распределяет их во времени в соответствии с последовательностями тактовых импульсов, вырабатываемых генератором тактовых импульсов ГТИ.

Запуск или останов ЦПр осуществляется блоком БЦУ с помощью узла пуска – останова по сигналам, поступающим с пульта управления других процессоров и по командам программы. Кроме того, этот узел реализует функции приостановки работы ЦПр на несколько тактов по сигналам от БПП, КВВ и УА. В зависимости от поступающих сигналов он или пропускает тактовые импульсы от ГТИ или блокирует работу тактовых импульсов до поступления запускающего сигнала.

Цикл работы ЦПр при выполнении каждой команды разделяется на две основные фазы:

1. Фазу выборки, в течение которой команда считывается из основной памяти и записывается в РК;

2. Фазу исполнения, в течение которой команда дешифрируется и выполняются действия в соответствии с заданным кодом операции и признаками.

После фазы исполнения команды в каждом цикле работы ЦПр проверяется наличие запроса от БПП на прерывание выполнения данной программы. Если такой запрос есть, то выполняется последовательность действий, обеспечивающая переход к новой программе.