2014-02-24
2729
МП с микропрограммным управлением (микропрограммируемая архитектура)
Рис. Реализация принципа магистральности в структуре микропроцессорного устройства
Принцип модульности – система строится на основе ограниченного количества типов конструктивно и функционально законченных модулей.
Принцип микропрограммного управления состоит в возможности выполнения ядром элементарных операций – микрокоманд (сдвиг, пересылка, логические операции и т.д.). Используя комбинации микрокоманд, создают набор команд, максимально соответствующий назначению системы. В секционных МП набор команд можно изменить, используя различные ИС памяти микрокоманд.
Скорость обработки информации в микропроцессорной системе определяется не только временем, затрачиваемым на выполнение одной команды, но и системой команд. Различные задачи выполняются с разной эффективностью в МП системах с различной системой команд (при прочих равных параметрах системы). Для обеспечения высокой скорости обработки информации для любых задач (управления, вычислительные, обработка изображений...) необходимо иметь возможность изменять систему команд. Для этого требуется модифицировать устройство управления МП. Относительно просто это реализуется в устройствах управления микропрограммного типа.
Микропрограммное управление заключается в том, что все управляющие системные сигналы записаны в ИС памяти специального назначения - микропрограммной памяти. При этом, если в ячейке памяти записана единица, это указывает на наличие управляющего сигнала. Биты, соответствующие комбинации управляющих сигналов каждого такта работы МП, образуют одно слово - микрокоманду.
Схема микропрограммного управления производит адресацию микропрограммной памяти в соответствии с микрокомандами, поступающими от той же самой микропрограммной памяти. Микрокоманды, управляющие схемой микропрограммного управления, включают операции условных и безусловных переходов. Результаты (комбинации битов) проверки условий в операционной части МП поступают в схему по отдельным выводам.
структурная схема устройства микропрограммного управления
Архитектура некоторых микропроцессоров позволяет модифицировать систему команд в соответствии с требованиями конкретного применения. В состав команд таких микропроцессоров входят команды - микропрограммы, которые содержат коды нескольких операций. Использование команд - микропрограмм (макрокоманд) позволяет существенно уменьшить длину программы и время ее выполнения по сравнению с вариантом, когда каждой отдельной операции соответствует отдельная команда. Микропрограммируемые микропроцессорные системы требуют разработки двухуровневого управления - микропрограммного и программного. Это позволяет иметь произвольную систему команд, но приводит к усложнению структуры микро ЭВМ.
