Микропрограмма выполнения двухадресной команды. Структура операционной части ЦП.

Способы адресации: первый операнд – регистровая адресация;

                      второй операнд – базово-индексная адресация.

Запись результата записывается на место первого операнда.

 

ОП

 

ЗМ

Р Ч П

Р А П

                                                                                 Чт

 

                                                                                     

 

 

                                                                      А1 А2

 

X22

D2

B2

R1

коп

                                     РК

 

СчК

Деш

                                         

 

        +n

РВ

РА

                                                                                                                      

	РОНы
			РАРП

 

Чт

  

Зп

А1 – информация об адресе первого операнда.

А2 – информация об адресе второго операнда.

1 этап. Выбор машинной команды.

РАП = СчК – адрес следующей выполняемой команды помещаем в память.

РЧП = Чт (РАП) – на РЧП прочитали команду.

РК = РЧП – передали команду на РК.

СчК = СчК + n – (n – это длина в байтах текущей выполняемой команды).

2 этап. Дешифрация.

3 этап. Формирование исполнительного адреса и выбор операндов.

РАРП = РК (X2) – подали номер индексного регистра в РОНы.

РЧРП = Чт (РАРП) – получили индекс.

РА = РЧРП – подали индекс на АЛУ.

РАРП = РК (B2) – номер базового регистра подали в РАРП.

РЧРП = Чт (РАРП) – получили базу.

РВ = РЧРП – подали базу в АЛУ.

РС = РА + РВ – сложили базу и индекс – (X2)+(B2).

РА = РС – результат записали на РА.

РВ = РК (D2) – подали смещение на АЛУ.

РС = РА + РВ – получили исполнительный адрес(ИА) операнда.

РАП = РС – подача ИА в память.

РЧП = Чт (РАП) – прочитали второй операнд.

РА = РЧП – второй операнд подали на АЛУ.

РАРП = РК (R1) – подали в РАРП номер РОНа, где хранится первый операнд.

РЧРП = Чт (РАРП) – прочитали первый операнд.

РВ = РЧРП – подали первый операнд  на АЛУ.

4 этап. Выполнение операций в АЛУ.

РС = РА оп РВ

5этап. Запись результата.

РЧРП = РС – записали результат на РЧРП

Зп (РАРП) = РЧРП – результат записан в память.

 

8. Косвенно-регистровая адресация.

коп

Ri

   Ai

В адресном поле команды задаётся номер РОНа, в котором хранится адрес ячейки ОП, где находится операнд.

Структурная схема.

                               

коп

Xi

                                 

 

                                                                                                          

 

 

РОНы адрес операнда

                                                                                                

	ОП операнд

АЛУ

                                                Адрес операнда               операнд                                       

                         Xi                                             

                                                      

 

 

              Организация устройства управления.

Центральный процессор, как и любое другое устройство обработки цифровой информации, включает в себя две основные части:

· Операционную часть(операционное устройство)

·  Управляющую часть(устройство управления).

Операционная часть состоит из регистров, счетчиков, сумматоров, дешифраторов и связей между ними.

Операционная часть функционирует под воздействием управляющих сигналов, которые вырабатывает управляющее устройство. 

Операционная часть выполняет заданную микропрограмму, состоящую из микрокоманд.

Микрокоманда включает в себя одну или несколько микроопераций.

Микрооперация – это элементарная функциональная операция, выполняемая под воздействием одного управляющего сигнала в течение одного такта.

Если в течение одного такта выполняется несколько микроопераций под воздействием различных управляющих сигналов, то они объединяются в одну микрокоманду.

Устройство управления (УУ) служит для выработки последовательности управляющих сигналов, под воздействием которых выполняются микрооперации.

В зависимости от способа выработки управляющего сигнала различают 2 основных подхода к построению УУ:

· Микропрограммная реализация УУ

· Аппаратная реализация УУ(схемная реализация или УУ с жёсткой логикой)

 

Микропрограммная реализация устройства управления.Схема Уилкса.

Введем обозначения:

РАМК - регистр адреса микрокоманд.

РМК – регистр микрокоманд

Основой микропрограммного УУ является память микрокоманд. Наиболее частый случай- память микрокоманд реализуется в виде запоминающего устройства.

Условно на рисунке горизонтальными линиями показаны ячейки памяти, в каждой из которых закодирована одна микрокоманда, выполняемая за один такт.

Каждая микрокоманда включает в себя 2 части:

· Управляющая часть

· Адресная часть

В управляющей части будут кодироваться управляющие сигналы, которые затем подаются на вентили в Операционную Часть Центрального Процессора.

В адресной части кодируется адрес ячейки памяти, где хранится следующая выполняемая микрокоманда.

 

Адрес из регистра микрокоманд(РМК) через линию задержки в следующем такте поступает на РАМК. И после его дешифрации из памяти микрокоманды, в соответствии с этим адресом на РМК считывается очередная микрокоманда.

Из управляющей части микрокоманды управляющие сигналы подаются на вентили в операционную часть ЦП, а из адресной части на регистр адреса микрокоманд в следующем такте заводится адрес следующей выполняемой микрокоманды.