Реферат: Процессор К1810ВМ89
Реферат: Процессор К1810ВМ89
Общие сведения и технические характеристики специализированного процессора
вводаа-вывода К1810ВМ89
Микросхема К1810ВМ89 представляет собой однокристальный 20-битовый
специализированныйпроцессор ввода — вывода (СПВБ), выполненный по
высококачественной n-МОП-технологии [4, 5, 15]. Кристалл микросхемы размером
5,5*5,5 мм потребляет мощность не более 2.5Вт от источника питания напряжением
+5 В. Схема выпускается в 40-выводном корпусе. Синхронизуетсяоднофазными
импульсами с частотой повторения 1—5 МГц от внешнего тактового генератора.
Процессор К1810ВМ89 (обозначаемый далее для краткости ВМ89) используется
совместно с центральным процессоромВМ86\ВМ88, а также К580ВМ80. Он предназначен
для повышения производительности систем на базе МПК К1810 благодаря освобождению
ЦПот управления вводом — выводом и осуществлению высокоскоростных пересылок с
прямым доступам в память (ПДП пересылок). Косновным функциям СПВБ ВМ89 относятся
инициализация и управление контроллерами внешних устройств, обеспечение гибких
иуниверсальных пересылок с ПДП. Процессор может работать параллельно с ЦП
одновременно по двум каналам ввода — вывода, каждый из которых
обеспечиваетскорость передачи информации до 1,25 Мбайт/с при стандартной
тактовой частоте 5 МГц. Организация связи СПВВ с центральным процессором через
память повышаетгибкость взаимодействия и облегчает создание модульного
программного обеспечения, что повышает надежность разрабатываемых схем.
Процессор ВМ89 имеет два идентичных канала ввода — вывода, каждый из
которыхсодержит 5 20-битовых, 4 16-битовых и один 4-битовый регистр.
Взаимодействие каналов при параллельной работеосуществляется под управлением
встроеннойлогики приоритетов. Процессор обеспечивает 16-битовую шину данных для
связи с ОЗУ и портами В\В. Шина адреса имеет 20 линий, что позволяет
непосредственноадресоваться к памяти емкостью до 1 Мбайт. Для экономии числа
выводов БИС младшие 16 адресных линий мультиплексированы во времени с линиями
данных исоставляют единую локальную шину адреса/данных. Четыре старшие адресные
линии аналогично мультиплексированы слиниями состояния СПВБ. Чтобы сигналы этих
линий можно было использовать в МПС, ихобязательно демультиплексируют, либо с
помощью тех же внешних схем, которые используются ЦП (в местной конфигурации),
либо с помощью независимых схем (вудаленной конфигурации).
Система команд СПВВ ВМ89 содержит 53 мнемокода, причем возможности и набор
команд оптимизированыспециально для гибкой, эффективной и быстрой обработки
данных при вводе — выводе. СПВБ позволяет сопрягать 16- и 8-битовые шины и
периферийныеустройства. При использовании ВМ89 в удаленном режиме пользователь
программно может определить различные функции шины СПВБ, легко сопрягая ее со
стандартнойшиной Multibus.
Предельно допустимые условия эксплуатации БИС К1810ВМ89: температура окружающей
среды 0...70 °С, напряжение на любом выводе относительно корпуса-0.3 ...+7В.
Основные хар-ки по постоянному току при- ведены в табл. 1
Назначение выводов БИС К1810ВМ89
Параметр Значение параметра Условия Условия измерения
min мах
Напряжение "0" на входе, В -0,5 +0,8
Напряхение "1" на входе, В 2,0 6,0
Напряжение "0" на выходе, В - 0,45 I=2,0 мА
Напряжение "1" на выходе, В 2,4 I=-0.4 мА
Ток источника питания, мА - 350 Т=25 С
Ток утечки на входах, мкА - ±10 Uвх=5 В
Ток утечки на выходах, мкА - ±10 0,45£U вых³5 В
Напряжение "0" на входе тактовой частоты, В -0,5 +0,6
Напряжение "1" на входе тактовой частоты, В 3,6 6,0
Емкость входа (для всех вы- водов, кроме ADO - AD15, RQ/GT), пф - F=1MГц
Емкость входа/выхода ADO - AD15, RQ/GT. пф - F=1MГц
AD15-AD0 - входы \ выходы для формирования адресов и передачи данных. Функции
этих линий задаютсясигналами состояния до S2, SI, SO. Линии находятся в
высокоомном состоянии после общего сброса, и тогда, когда шина неиспользуется.
Линии AD15—AD8 формируют стабильные (не мультиплексированные) сигналы
припересылках на 8-битовую физическую шину данных и мультиплексируются с данными
при пересылках на 16-битовую физическую шину данных (таб 1).
A19/S6, A18/S5, A17/S4, A16/S3 - выходы для формирования четырех старших
разрядов адресов и сигналов состояний. Сигналыадресов формируются в течение
первой части цикла шины (Т1), в остальной части цикла активны сигналысостояний,
которые кодируются так: S6=S5=1 - означает ПДП-пересылку;S4=0, что означает
ПДП-пересылку; S4=l— циклшины без ПДП; S3=0—работает канал 1; S3=l—работает
канал2. После такого сброса при отсутствии обращений к шине эти линии находятся
в высокоомном состоянии.
ВНЕ - выходной сигнал разрешения старшего байта шины данных. Сигнал низкого
(активного) уровня формируется процессором,когда байт должен передаваться по
старшим линиям D15 — D8. После общего сброса и. при отсутствии обращений к шине
этот выход находится в высокоомномсостоянии. Сигнал ВНЕ (в отличие от
аналогичного сигнала процессоров ВМ86 и ВМ87) может не фиксироваться в
фиксаторе адреса, так как он немультиплексирован с другим сигналом.
S2-S0 - выходы для кодирования стояния ВМ89, определяющие действия процессора в
каждом циклеработы с шиной. Они кодируются следующим образом:
S2S1S0=000—выборка команды из адресного пространства ввода— вывода; 001-чтение
данных из адресного пространства ввода—вывода; 010—запись данных в адресное
пространство ввода-вывода; 100-выборка команды из системногопространства
адресов; 101-чтение данных из системного пространства адресов; 101 — чтение
данных из системного пространства адресов; 110-зщапись данных всистемное
пространство адресов; 111 — пассивное состояние. Код 01l—не используется. С
помощью этих сигналов контроллершины и арбитр шины формируют команды управления
памятью и устройствами ввода-вывода. Сигналы формируются в такте Т4 предыдущего
цикла, определяяначало нового цикла. По окончании цикла шины в такте Т3 или ТW
сигналы возвращаются в пассивное состояние. Послеобщего сброса и при отсутствии
обращений к шине выходы S2, SI, SO находятся в высокоомном состоянии.
READY — входной сигнал готовности, поступающий от адресуемого устройства,
которое оповещает СПВБ о том, что оно готово кпересылке данных. Сигнал
синхронизируется в тактовом генераторе К1810ГФ84.
LOCK — выходной сигнал монополизации (блокировки) системной шины. Используется в
многопроцессорных системах и подается наодноименный вход арбитра шины К1810ВБ89,
запрещая доступ к системной шине другим процессорам. Сигнал формируется
установкой соответствующего разрядарегистра управления канала либо командой TSL.
После общего сброса и при отсутствии обращений кшине выход LOCK находится в
высокоомном состоянии.
RESET — входной сигнал общего сброса (начальной установки) останавливает любые
действия СПВБ и переводит его в пассивное состояние дополучения сигнала запроса
готовности канала.
CLK — вход для подачи импульсов синхронизации от генератора тактовых К1810ГФ84.
СА — входной сигнал запроса готовности канала. Используется центральным
процессором дляинициализации СПВВ и определения задания каналам. По срезу
сигнала СА опрашивается состояние входа SEL.
SEL – входной сигнал, который по первому (после общего сброса) сигналу СА
определяет статус (ведущий/ведомый) СПВБ и запускаетпоследовательность
инициализации. При поступлении последующих сигналов СА сигнал SEL определяет
номер канала (1 или 2), которомупредназначено сообщение от ЦП.
DRQ1, DRQ2 – входы запросов прямого доступа к памяти от внешнихустройств.
Сигналы на этих входах сигнализируют СПВВ, что внешнее устройство готово к
обмену данными с использованием канала 1 или 2 соответственно.
RQ/GT — входной/выходной сигнал запроса/предоставления шины,по которому
осуществляется диалог, необходимый для арбитража шины между СПВВ и ЦП в местной
конфигурации или между двумя СПВВ в удалённой конфигурации.
SINTR1, SINTR2 – выходные сигналы запросов прерываний от каналов 1 и2
соответственно. Обычно они передаются на вход ЦП через контроллер прерываний
К1810ВН59А. Используются длясигнализации о том, что произошли задаваемые
пользователем (программистом) события.
ЕХТ1, ЕХТ2 — входы сигналов внешнего окончания прямого доступа для каналов 1 и 2
соответственно. Они вызывают окончание текущей ПДП- пересылки вканале, который
запрограммирован для анализа окончания ПДП по внешнему сигналу.
Структура СПВБ
Внутренняя структура СПВВ подчинена его основному назначению - выполнять
пересылки данных без непосредственноговмешательства ЦП, который связывается с
СПВБ только для инициализации и выдачи задания на обработку. В обоих случаях ЦП
предварительно готовит необходимоесообщение в памяти и затем с помощью сигнала
запроса готовности канала активизирует СПВБ ВМ89 на выполнение действий,
определенных в сообщении. С этого моментаСПВВ работает независимо от ЦП. В
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
