Реферат: Микро ЭВМ на основе МПК - 1804
Во внутреннем интерфейсе можно выделить следующие основные части:
шина адреса (для управления адресными элементами микро ЭВМ);
шина данных (для обмена операндами);
шина управления (совокупность управляющих сигналов для заданного режима работы).
В разрабатываемой микро ЭВМ все вышеперечисленные компоненты используются, что позволяет упростить протоколы обмена и максимально увеличить производительность.
4. Разработка микропрограммного обеспечения.
4.1 Микропрограммная интерпретация команд языка компьютера.
Всякая команда из системы команд микро ЭВМ представляет собой некоторый набор микроопераций прошитых в ПЗУ микрокоманд, которые выполняются в случае считывания данной команды в регистр команд. При этом отдельные микрооперации попадают в регистр микрокоманд, который по сути дела т выставляет управляющие сигналы ко всем управляемым элементам микро ЭВМ, обеспечивая тем самым корректное выполнение заданной отдельной микрооперации и команды в целом.
Для демонстрации порядка выполнения команд в виде некоторой последовательности микрокоманд рассмотрим формат регистра микрокоманд:
|
№ п/п |
Название | Назначение |
| 0-3 |
UI0 - UI3 |
Инструкция для УСА |
| 4-15 |
D0 - D11 |
Адрес для перехода в СУАМ |
| 16-24 |
I0 – I8 |
Инструкция для МПС |
| 25 - 32 |
A, B |
Адресные входы БОД |
| 33 – 45 |
SI0 – SI12 |
Операция СУСС |
| 46 |
C0 |
Входной перенос в МПС |
| 47 |
|
Разрешение выдачи с DI |
| 48 |
|
Разрешение выдачи с ADR |
| 49 |
|
Разрешение выдачи с RON |
| 50 |
|
Разрешение выдачи с A, B с Рг.Мк. |
| 51 |
|
Разрешение на запись в DO |
| 52 |
|
Разрешение выдачи с DO |
| 53 |
|
Разрешение на запись в Рг.А |
| 54 |
|
Разрешение на выдачу А |
| 55 |
|
Обращение к портам ОЗУ |
| 56 |
|
Чтение – запись |
| 57 |
|
Запрос на PDP |
| 58 |
|
Запрет сдвигов |
Таким образом, разрядность регистра микрокоманд – 58 разрядов. Следовательно, для реализации ПЗУ микрокоманд потребуется 15 микросхем 556РТ14.
Рассмотрим микропрограммную реализацию некоторых команд микро ЭВМ (макрокоманд):
MOV REG, операнд
| 1) | 1110 | XXXXXXXXXXXX | 011000011 | XXXX | 0000 | XXXXXXXXXXXXX | 1111 011 001 101 |
| 2) | 1110 | XXXXXXXXXXXX | 011000111 | XXXX | XXXX | XXXXXXXXXXXXX | 0010 111 111 101 |
Аналогичным образом строятся все микрокоманды.
4.2 Разработка программы арифметической операции.
Программа вычисления ln x в командах данной микро ЭВМ будет выглядеть следующим образом:
| MOV | R1, | 1 | |
| MOV | R2, | 0 | |
| MOV | R11, | 0 | |
| MOV | R3, | 0 | |
| MOV | R4, | X | |
| DEC | R4 | ||
| M6: | MOV | R5, | R4 |
| M1: | MOV | R6, | 0 |
| MOV | R7, | R1 | |
| MOV | R12, | R4 | |
| MOV | A0, | R7 | |
| SUB | R7 | ||
| CMP | 0 | ||
| JA | MZ | ||
| MOV | R14, | 1 | |
| JMP | M3 | ||
| MZ: | MOV | R14, | 0 |
| M3: | SHL | R12 | |
| MOV | R0, | R12 | |
| SUB | R7 | ||
| CMP | 0 | ||
| JA | M4 | ||
| SHL | R6 | ||
| ADD | R7 | ||
| MOV | R12, | R0 | |
| JMP | M5 | ||
| M4: | SHL | R6 | |
| INC | R6 | ||
| MOV | R12 | R2 | |
| M5: | DEC | R8 | |
| MOV | R0, | R8 | |
| CMP | 0 | ||
| JZ | M6 | ||
| MOV | R2, | R6 | |
| MOV | R0, | R11 | |
| INC | R1 | ||
| MOV | R13, | 0 | |
| MOV | R9, | R4 | |
| MOV | R10, | R5 | |
| MOV | R0, | R9 | |
| MUL | R10 | ||
| MOV | R4, | R0 | |
| NEG | R4 | ||
| DEC | R3 | ||
| MOV | R0, | R3 | |
| CMP | 0 | ||
| JZ | M7 | ||
| JMP | M0 | ||
| M7 | |||
| END |
4.3 Разработка служебного программного обеспечения.
Текст программы теста ОЗУ:
| M0: | MOV | R0, | 7FFF |
| MOV | R1, | 0 | |
| MOV | [R0], | R1 | |
| DEC | R0 | ||
| CMP | 0 | ||
| JZ | M1 | ||
| JMP | M0 | ||
| M1: | MOV | R1, | 0 |
| M2: | MOV | R0, | [R1] |
| CMP | 0 | ||
| JNZ | ERROR | ||
| MOV | [R1], | 111..11 | |
| DEC | R5 | ||
| MOV | R0, | R5 | |
| SUB | R1 | ||
| MOV | R6, | R0 | |
| MOV | R0, | [R6] | |
| CMP | 0 | ||
| JNZ | ERROR | ||
| MOV | [R6], | 11..11 | |
| MOV | R0, | R1 | |
| CMP | 3FFF | ||
| JNZ | MZ | ||
| MOV | R1, | 0 | |
| M3: | MOV | R0, | [R1] |
| CMP | 0 | ||
| JNZ | ERROR | ||
| MOV | [R1], | 0 | |
| MOV | R0, | R5 | |
| DEC | R0 | ||
| SUB | R1 | ||
| MOV | R6, | R0 | |
| MOV | R0, | [R6] | |
| CMP | 0 | ||
| JNZ | ERROR | ||
| MOV | [R6], | 0 | |
| MOV | R0, | R1 | |
| CMP | 3FFF | ||
| JNZ | M3 | ||
| JMP | OK | ||
| ERROR: | HALT | ||
| OK: | |||
| END |
Заключение.
Таким образом в процессе выполнения курсового проекта была создана микро ЭВМ на комплекте серии 1804, позволяющая производить сбор и обработку информации, имеющая свою универсальную систему команд, с возможностью выполнения сложной арифметической функции.
Данная микро ЭВМ может быть использована в качестве периферийной вычислительной машины или как автономный бортовой компьютер в тех областях, где применение таких устройств является необходимым.
