Контрольная работа: Розробка структурної схеми процесорного елемента та мікропрограми керування для реалізації команди
Команда “SBRRm, B” — установка бітів регістру Rmзгідно з бітовою маскою B.
Алгоритм виконання цієї машинної команди можна зобразити так:
1. Виконати команду логічного „або” над значенням регіструRmта бітовою маскою.
2. Результат логічної операції записати в регістр Rm.
3. Перейти до вибірки наступної команди
2.2 Спрощена мікропрограма та її пояснення
Спрощена мікропрограма виконання команди SBRR1, B:
(Примітка: кожен рядок відповідає одному такту процесора)
1. PC_to_MAR, MRead, WMFC
2. MDRout , IRcopin , PCinc
3. PC_to_MAR, MRead, WMFC
4. MDRout , IRoffin , PCinc , IRcopout _ mc , дешифрація
5. IRoffout , Yin
6. R1out , Yout , OR, Zin
7. Z out , R1in , End.
Кроки 1 та 2 складають фазу вибірки команди, однакову для всіх команд, кроки 3 та 4 — вибірка операнда та дешифрація.
1. На кроці 1 відбувається пересилка вмісту регістра PCв регістр MARта ініціюється операція читання з пам'яті. Після отримання від пам’яті сигналу готовності переходимо до 2-го кроку:
2. Пересилка отриманого байту з регістру MDRв регістр IRcop(це перший байт команди – код операції); інкремент адреси, що знаходиться в PC.
3. На 3-му кроці робляться такі ж дії, що і на першому, а саме запит на читання байту з пам’яті за адресою, що в PC.
4. Пересилка отриманого байту з регістру MDRв регістр IRoff(другий байт команди (для команди SBRце бітова маска)); інкремент адреси, що знаходиться в PC; пересилка коду операції з регістру IRcopв блок управління; дешифрація коду операції.
Після вибірки команди і її дешифрації відбувається власне виконання команди (в нашому випадку – SBRR1, B) .
5. Пересилка бітової маски, що знаходиться в регістрі IRoff, до регістру Yдля подальшого його використання в АЛП в якості операнду.
6. Видача на шину вмісту регістру R1, операціялогічного „або” в АЛП, результат помістити в регістр Z.
7. Пересилка значення регістру Zдо регістру R1.
Лістинг програми, розбитий по крокам, з коментарями наведений в додатку3.
ВИСНОВОК
Завданням курсової роботи було Розробка структурної схеми процесорного елемента та мікропрограми керування для реалізації команди “SBRRm, B”. Для його виконання було розглянуто декілька літературних джерел, архітектури різних процесорів та мікроЕОМ. Розроблена в результаті курсової роботи архітектура не претендує на звання кращої, чи оптимальної. Вона проектувалась з боку спрощення, кращої наглядності схеми, для кращого її розуміння. Деякими структурними блоками було знехтувано, про що вказувалось по ходу роботи. При розробці схеми основну увагу приділялось правильному виконанню вказаної в завданні команди.
Розроблена мікропрограма для керування виконанням команди “SBRRm, B” написана на машинній мові з використанням команд мікроконтроллера сімейства MCS-51. Створена мікропрограма виконуєтьсяза 7 тактів процесора, з них 4 такти — це вибірка команди (коду операції та операнду), а 3 інших — безпосереднє виконання команди. Це дуже проста команда, що не потребує запитів до пам’яті, тому на її виконання треба всього 3 такти.
В результаті виконання роботи я поглибив свої знання про будову, принципи роботи процесорів та мікропроцесорних систем різних архітектур.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Будіщев М.С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка. – видавництво «Афіша», 2001.–421с.
2. А. Буняк. Електроніка та мікросхемотехніка. – СМП «Астон», 2001.