Хмелевский И.В., Битюцкий В.П. Организация ЭВМ и систем. Однопроцессорные ЭВМ. Часть 4
Подождите немного. Документ загружается.
40
====================================================================
ИЗП – источник запросов прерывания;
ЗП – сигнал запроса прерывания;
ПП – сигнал подтверждения прерывания;
ОСП – общий сигнал прерывания;
ЛЗП – линия запросов прерывания;
ЛПП – линия подтверждения прерывания;
РгЗП – регистр запросов прерывания
Рис. 6.5. Радиальная структура системы прерывания
ЗП
k
А
дрес вектора
прерывания
Шина данных (ШД)
Процес-
сор
Контрол-
лер пре-
рываний
ИЗП
1
ОСП
ЛПП
ПП
ИЗП
k
ЛЗП
i
ЛЗП
1
ЛЗП
k
РгЗП
====================================================================
41
====================================================================
2
Адрес вектора
прерывания
ЛПП
k
ЛПП
ПП
Шина данных (ШД)
Процес-
сор
ОСП
ИЗП
j
ИЗП
1
ИЗП
m
ЛЗП
1
ЛЗП
i
ЗП
j
ЛЗП
k
ИЗП – источник запросов прерывания;
ЗП – сигнал запроса прерывания;
ПП – сигнал подтверждения прерывания;
ОСП – общий сигнал прерывания;
ЛЗП – линия запросов прерывания;
ЛПП – линия подтверждения прерывания
Рис. 6.6. Цепочечная структура системы прерывания
(цифрами обозначена последовательность прохождения сигналов)
ПП
k
ЛПП
i
ЛПП
1
Контрол-
лер пре-
рываний
РгЗП
3
4
5
6
1
====================================================================
42
====================================================================
ОСП
Сброс
1
n
2
1
&
R
S
T
Код номера
запроса
Счетчик
ГТИ
k=2
n
2 1
Дешифратор
ЗП
1
ЗП
2
ЗП
k
РгЗП – регистр запросов прерываний;
ЗП – запрос на прерывание;
ОСП – общий сигнал запроса на прерывание;
ГТИ – генератор тактовых импульсов
Рис. 6.7. Схема устройства циклического опроса РгЗП
&
&
&
РгЗП
====================================================================
43
====================================================================
Сигнал ПП
y
3
&
1
1
&
1'
&
2
&
2'
&
3
&
3'
Шифратор номера максимального приоритета
ОСП
y
1
y
2
ЗП
1
ЗП
2
ЗП
3
Сигнал
"Приоритет"
Порог прерывания
ОСП
Код адреса
вектора прерывания
РгЗП
Компаратор
&
ПП – подтверждение прерывания;
ОСП – общий сигнал прерывания;
ЗП – запрос прерывания;
РгЗП – регистр запросов прерываний
Рис. 6.8. Схема устройства однотактного опроса РгЗП
====================================================================
44
====================================================================
Код приоритетного
запроса
Код маски
&
1 2 k
1 2 k
Схема
выделения
незамаски-
рованных
запросов
макс. при-
оритета
&
&
РгМ
РгЗП
ОСП
ЗП
1
ЗП
2
ЗП
k
ЗП – запрос на прерывание;
РгЗП – регистр запросов прерываний;
РгМ – регистр маски;
ОСП – общий сигнал прерывания
Рис. 6.9. Схема реализации управления приоритетами
с помощью маски прерывания
====================================================================
45
7. Простейшая микроЭВМ
====================================================================
ППУ
УСОМ
Модуль В/В
МП
ВСУУ
УСОМ УСОМ УСОМ
ОЗУ
(RAM)
ПЗУ
(ROM)
Модуль процессора
Сл
у
ж.
индикатор
и клавиат
у
ра
УСОМ
Модуль памяти
БП
Общая магистраль
ППУ – приёмопередающее устройство;
УСОМ – устройство сопряжения с общей магистралью
МП – микропроцессор;
ГТИ – генератор тактовых импульсов;
ВСУУ – вспомогательные устройства управления;
ПЗУ – постоянное запоминающее устройство;
ОЗУ – оперативно запоминающее устройство;
БП – блок питания;
ГТИом – генератор тактовых импульсов общей магистрали
Рис. 7.1. Обобщенная структура простейшей микроЭВМ
ГТИом
ГТИ
====================================================================
46
ПРОЦЕС
СОР
Шина адреса
Шина данных
Шина упр-я
Шина данных ввода/вывода
Шина управления ввода/вывода
К ППУ
а
б
Шина данных
Шина управления
К памяти
К ППУ
в
Шина адреса/данных
Шина адреса ввода/вывода
К
п
а
м
я
т
и
К памяти
К ППУ
ПРОЦЕС
СОР
ПРОЦЕС
СОР
Шина адреса
I/O R/W
Шина управления I/O R/W
г
ПРОЦЕС
СОР
Шина данных
Шина управления
К памяти
К ППУ
д
Шина адреса/данных
Шина управления
К памяти
К ППУ
Рис. 7.2. Структуры микро-ЭВМ:
а – с раздельными шинами; б – с изолированными шинами;
в – с изолированными шинами и мультиплексированием шин,
адресов и данных; г – с общими шинами; д – с общими шинами
и мультиплексированием шин адресов и данных
Шина адреса
ПРОЦЕС
СОР
====================================================================
47
====================================================================
Системный интерфейс
Промежуточный
интерфейс
Внутренний интерфейс
Адаптеры
промежуточного
интерфейса
(или ППУ)
Контроллер ПУ
МикроЭВМ Периферийное устройство
ППУ – приемопередающее устройство;
ПУ – переферийное устройство
Рис. 7.3. Включение промежуточного стандартного интерфейса
====================================================================
Рис. 7.4. Условное обозначение МП КР580ВМ80
Шина ад
р
еса
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
1
40
38
39
37
36
17
18
16
19
24
28
21
2
DBIN
W
R
INTE
SYNC
HLDA
WAIT
+12В
А
0
А
15
CPU
10
9
8
7
3
4
5
6
13
12
23
14
15
20
22
11
HOLD
RESET
READY
INT
F
1
F
2
+5В
D
0
D
7
-5В
Шина данных
Сигналы
синхронизации
====================================================================
48
====================================================================
БД
Внешняя ШД
(ШД системного интерфейса)
РгА (8)
БР2
(
8
)
БР1
(
8
)
РгП
(
5
)
Мультиплексор
БА
РгК (8)
Д
шК
(
8
)
СДК
А
ЛУ
(
8
)
Устройство
у
правления и синхронизация
Упр. сч. к. Чтен./зап.Прерыв. Ожидание Обмен Синхрониз.
W
(
8
)
Z
(
8
)
B (8)
C (8)
D
(
8
)
E
(
8
)
H (8)
L
(
8
)
SP (16)
PC (16)
PA (16)
Схема
выбора
регист-
ров
Внешняя ША
(ША системного интерфейса)
РОН
RESET
W
R
DBIN
INTE
INT
WAIT
READY
HLDA
HLD
SYNC
F
1
F
2
Внутренняя ШД МП
РгА – аккумулятор; БД – буфер данных;
РгП – регистр признаков; БА – буфер адреса;
БР1, БР2 – буферные регистры; SP – указатель стека;
РгК – регистр команд; PC – счетчик адреса команд;
ДшК – дешифратор команд; PA – регистр адреса;
СДК – схема десятичной коррекции; РОН – регистр общего назначения;
ША – шина адреса; АЛУ – арифметико-логическое устройство
Рис. 7.5. Функциональная схема МП
====================================================================
49
====================================================================
Вход. лог.
элемент
Выход. лог.
элемент
Внешняя ШД
Внутренняя ШД МП
Буфер ШД
Управляющие
сигналы
Рис. 7.6. Функциональная схема буфера ШД МП
====================================================================
B C
7 0 7 0
000
010
100
001
011
101
111
D E
H L
A
PC
SP
F
15
0
7
0
РгП
1
– триггер разрешения прерывания
Рис. 7.7. МП с точки зрения программиста
====================================================================
S Z 0 V 0 P 1 C
7 6 543 2 1 0
Номер разряда
s – знаковый (0 – положительный результат, 1 – отрицательный результат);
z – нулевой результат (1 – результат равен нулю, 0 – результат не равен нулю);
v – дополнительный перенос из 3-го в 4-й разряд (1 – есть перенос, 0 – нет переноса);
p – четность числа единиц в результате; (1 – четное число, 0 – нечетное число);
c – перенос из 7-го разряда (1 – есть перенос, 0 – нет переноса)
Рис. 7.8. Регистр признаков
====================================================================