Текст
                    СПРАВОЧНИК
МИКРОПРОЦЕССОРЫ
и
МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ
КОМПЛЕКТЫ
ИНТЕГРАЛЬНЫХ
МИКРОСХЕМ
В ДВУХ ТОМАХ
ТОМ 1
Под редакцией В. А. ШАХНОВА
Scan Pirat
МОСКВА „РАДИО И СВЯЗЬ,,
1988

ББК 32.852 М59 УДК 681.325.5— 181.4 : 621.3.049.771.14 (03) Рецензент: Чл.-корр. АН СССР Л Н. Преснухин Редакция литературы по электронной технике Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты М59 интегральных микросхем: Справочник. В 2 т. / В.-Б. Б. Абрайтис, Н. Н. Аверьянов, А. И. Белоус и др.; Под ред. В. А. Шахиова. — М.: Радио и связь, 1988. — Т. 1. — 368 с.: ил. ISBN 5-256-00372-0 Приведены классификация микропроцессоров и микропроцессорных комп- лектов больших интегральных микросхем и сведения о микропроцессорных комплектах универсального назначения. Приводятся данные о структуре и системах команд микропроцессоров, временных соотношениях сигналов, при- меры использования микропроцессоров в аппаратуре. Для инженерно-технических работников, ра зрабатывающих электронную управляющую и вычислительную аппаратуру. „ 2403000000-019 М ' 046(01 )-88 ,06-87 ББК 32 852 ISBN 5-256-00372-0 (Т. 1) ISBN 5-256-00371-2 С) Издательство «Радио и связь». 1988
Содержание тома 1 Предисловие редактора 6 Глава I Общие сведения о микро- процессорных микросхемах (В А Шахнов) I I Терминология 7 I 2 Система обозначений 8 I 3 Условия эксплуатации Ю I 4 Система параметров 11 I 5 Классификация микропроцессоров и микропроцессорных комплектов микро схем . |6 Глава 2 Микропроцессоры серий К145ИК18, К145ИК19 (Л С Бойчун, В П Захаров, Ю М Польский) 2 1 Микросхема К745ИК1801 2 21 2 2 Микросхема К145ИК1807 23 2 3 Микросхемы К145ИК1809 и К145ИК1810 26 2 4 Микросхема К145ИК1812 . . 33 2 5 Микросхема К145ИК1814 ... 38 2 6 Микросхема К145ИК1901 . 40 27 Микросхема К145ИК1906 41 2 8 Микросхема К145ИК1907 44 2 9 Микросхема К145ИК1908 47 2 10 Микросхема К145ИК1914 50 2 11 Микросхема К145ИК1915 52 Глава 3 Микропроцессорный комп- лект серии КР580 (А В Кобылинский, А И Заика, Г П Липовецкий. И П Обуховский, В М Калатинец, Н Н Аверьянов, В А Темченко, Л В Проценко, Г В Латвийский, А Н Фионик, Н Л Трунина — § 3 1—3 7, 3 15, А И Трет як. В И Фирсов, Г Ю Немеровский — § 3 8—3 12, Г Г Нестеренко, А В Поветин, А М Могилевский, А С Кусин — § 3 13, 3 14) 3 1 Микросхема КР580ВМ80А 55 3 2 Микросхема КР580ВВ51А 67 3 3 Микросхема КР580ВИ53 76 3 4 Микросхема КР580ВВ55А 82 3 5 Микросхема КР580ВТ57 90 3 6 Микросхема КР580ВН59 99 3 7 Микросхема КР580ВВ79 108 3 8 Микросхема КР580ВА93 117 3 9 Микросхема КР580ВГ75 122 3 10 Микросхема КР580ВК91А 136 3 11 Микросхема КР580ГФ24 157 3 12 Микросхемы КР580ВК38 КР580ВК28 и 160 3 13 Микросхемы КР580ИР83 КР580ИР82 и 163 3 14 Микросхемы КР580ВА87 КР580ВА86 и 166 3 15 Рекомендации по применению 169 Глава 4 Микропроцессорный комп- лект серии КР581 (И Е Лобов, В Т Никифоровский, Б Л Толстых, Н Н Тонких, В С Хорошунов) 4 I Микросхема КР581ИК1 172 4 2 Микросхема КР581ИК2 176 4 3 Микросхемы КР581РУ1, КР581РУ2 и КР581РУЗ 179 4 4 Микросхема KP581BEI 181 Глава 5 Микропроцессорный комп- лект серии К583 (Э П Калошкин, А Ф Кузнечиков, Д С Сержанович, А В Силин) 5 1 Микросхема К583ВС1 . 185 52 Микросхема К583ИК1 189 53 Микросхема К583КП1 193 54 Микросхема К583ВМ1 196 55 Микросхема К583ХЛ1 200 56 Микросхема К583ВГ1 203 57 Микросхема К583ВА1 205 58 Микросхема К583ВА2 208 59 Микросхема K583BA3 209 5 10 Микросхема К583ВА4 212 5 И Рекоментации по применению 213 Глава 6 Микропроцессорный комп- лект серии К584 (А И Белоус. А Ф Кузнечиков, Д С Сержанович, А И Сухопарое) 6 1 Микросхема К584ВМ1 214 62 Микросхема К584ВУ1 222 63 Микросхема К584ВГ1 225 64 Микросхема К584ВВ1 229 65 Рекомендации по применению 233 3
Глава 7. Микропроцессорный комп- лект серии КР587 (К). И. Борщенко, В. Л. Дшхунян, Э. Е. Иванов, П. Р. Машевич, В. В. Теленков) 7.1. Микросхема КР587ИК2 ..... 234 7.2. Микросхема КР587ИК1...........242 7.3. Микросхема КР587ИКЗ . . .246 7.4. Рекомендации по применению . . 252 Глава 8. Микропроцессорный комп- лект серии К588 (В. А. Бобков, П. П. Гайденко, Б. И. Чернуха, Д. Н. Черняковский) 8.1. Микросхема К588ВС2 .... . 253 8.2. Микросхема К588ВУ2 .... . 262 8.3. Микросхема К588ВР2 .... . 265 8.4. Микросхема К588ВГ1 .... . 267 8.5. Микросхема К588ВА1 .... . 271 8.6. Микросхема К588ИР1 .... . 273 8.7. Микросхема К588ВГ2 . 275 8.8. Микросхема К588ВТ1 .... . 277 Глава 9. Микропроцессорный комп- лект серии К589 (А. И, Березенко. С. Е. Калинин, Л. Н. Корягин) 9.1. Микросхема К589ИК02 .... 281 9.2. Микросхема К589ИК03 .... 287 9.3. Микросхема К589ИК01..........290 9.4. Микросхема К589ИК14..........297 9.5. Микросхема К589ИР12 ... 301 9.6. Микросхема К589АП16 и К589АП26 304 9.7. Микросхема K589XJ14 . . 305 Глава 10. Микропроцессорный комп- лект серии К1800 (В.-Б. Б. Абрайтис, А.-В. В. Пятраускас, С. Ю. Седаускас) 10.1. Микросхема К1800ВС1 . . . . . 310 10.2. Микросхема К1800ВУ1 . . . . . 316 10.3. Микросхема К1800ВБ2 . . . . . 324 10.4. Микросхема К1800ВТЗ . . . . . 328 10.5. Микросхема К1800ВА4 . . . . . 335 10.6. Микросхема К1800РП6 . . . . . 338 10.7. Микросхема К1800ВА7 . . . . . 344 10.8. Микросхема К1800ВР8 . . . . 346 10.9. Микросхема К1800РП16 . . . . 350 10.10. Рекомендации по применению . . 353 Приложение 1. Корпуса микропроцессор- ных микросхем (Л. И. Якушкина) . 359 Приложение 2. Краткие сведения о мик- ропроцессорных микросхемах, не вошед- ших в том 1 справочника (В. А. Шахнов) 366 Содержание тома 2 Предисловие Глава 11. Микропроцессорный комп- лект серии К1801 11.1. Микросхема KI801BM1 11.2. Микросхема КМ1801ВМ2 11.3. Микросхема КМ1801ВМЗ 11.4. Микросхема К1801ВПГ30 11.5. Микросхема К1801ВП1-33 11.6. Микросхема К1801ВП1-34 11.7. Микросхема К1801ВП1-35 11.8. Микросхема КР1801РЕ2 11.9. Микросхема К573РФЗ 11.10. Рекомендации по применению Глава 12. Микропроцессорный комп- лект серии КР1802 12.1. Микросхема КР1802ВС1 12.2. Микросхема КР1802ИР1 12.3. Микросхема KP1802BPI 12.4. Микросхема КР1802ВР2 12.5. Микросхема КР1802ВРЗ 12.6. Микросхема КМ1802ВР4 12.7. Микросхема КМ1802ВР5 12.8. Микросхема КР1802ИМ1 12.9. Микросхема КР1802ИП1 12.10. Микросхема КР1802ВВ1 12.11. Микросхема KPI802BB2 12.12. Микросхема КР1802КП1 12.13. Микросхема КР1802ВВЗ Глава 13. Микропроцессорный комп- лект серии КМ 1804 <3.1. Микросхема КМ1804ВС1 13.2. Микросхема КМ1804ВС2 13.3. Микросхема KM1804BPI 13.4. Микросхема КМ1804ВР2 13.5. Микросхемы КМ1804ВУ1 и КМ1804ВУ2 13.6. Микросхема КМ1804ВУЗ 13.7. Микросхема КМ1804ВУ4 13.8. Микросхема KMI804BH1 13.9. Микросхема КМ1804ВРЗ 13.10. Микросхема КМ1804ВА1 13.11. Микросхема КМ1804ВА2 13.12. Микросхема KMI804BA3 13.13. Микросхема КМ1804ИРЗ 13.14. Микросхема КМ1804ГГ1 13.15. Микросхема КМ1804ВУ5 13.16. Микросхема КМ1804ВЖ1 13.17. Микросхема КМ1804ИР1 13.18. Микросхема КМ1804ИР2 13.19. Рекомендации по применению 4
Глава 14. Микропроцессорный комп- лект серии КА 1808 14.1. Микросхема КА1808ВМ1 14.2. Микросхема КА1808ИР1 14.3. Микросхема КА1808ВВ1 14.4. Микросхема КА1808ВУ1 14.5. Рекомендации по применению Глава 15. Микропроцессорный комп- лект серии К1809 15.1. Микросхема K1809BBI 15.2. Микросхема К1809ВВ2 15.3. Микросхема КМ1509КП1 Глава 16. Микропроцессорный комп- лект серии КМ1810 16.1. Микросхема KMI8I0BM86 16.2. Микросхема KPI810BH59A 16.3. Микросхема КР1810ВБ89 16.4. Микросхема КР1810ВГ88 16.5. Микросхема КР1810ГФ84 16.6. Рекомендации по применению Глава 17. Микропроцессорный комп- лект серии К1811 17.1. Микросхема K.H1811ВМ1 17.2. Микросхемы КН1811ВУ1, КН1811ВУ2. КН1811ВУЗ 17.3. Микросхема КМ 1811 ВТI 17.4. Соединение микросхем серии КН 1811 Глава 18. Микропроцессор серии КМ1813ВЕ1 Глава 19. Микропроцессоры серии К1814 Глава 20. Однокристальные микро- ЭВМ серии КР1816 Приложение 1. Корпуса микропроцессор- ных микросхем Приложение 2. Краткие сведения о до- полнительных микропроцессорных комп- лектах микросхем, не вошедших в спра- вочник Приложение 3. Краткие сведения о мик- росхемах запоминающих устройств, при- меняемых в микропроцессорных систе- мах Приложение 4. Цифровые (логические) микросхемы, применяемые в микропро- цессорных системах
Предисловие редактора Перевод экономики страны на интенсивный путь развития, как указано в реше- ниях XXV11 съезда КПСС, невозможен без создания и массового применения высоко- эффективных систем, машин и приборов, технологических процессов и автоматизиро- ванных производств на их основе. Важную роль при этом призваны сыграть автома- тизированные системы управления и широкое использование промышленных роботов, оснащенных самыми современными электронными устройствами иа основе последних достижений микроэлектроники: больших интегральных схем микропроцессоров, запо- минающих устройств и др. Особая роль в решении этой грандиозной задачи принад- лежит микропроцессорной технике. Как подчеркивается в «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года», необходимо «широко внедрять гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования, автоматические линии, машины и обо- рудование со встроенными средствами микропроцессорной техники...», что позволит применять в народном хозяйстве в больших масштабах высокопроизводительные энер- го- и материалосберегающие технологии, значительно повысит надежность производи- мой техники и качество выпускаемой продукции. Широкую популярность микропроцессоры получили благодаря своим высоким функциональным возможностям и эксплуатационным характеристикам, придавшим средствам вычислительной техники и автоматики качественно новые свойства: появи- лись и получили широкое распространение микрокалькуляторы, микроЭВМ, персональ- ные ЭВМ, интеллектуальные роботы, системы автоматизированного проектирования и конструирования. Такие характеристики микропроцессоров как малые габариты, масса, потребляемая мощность позволили применять нх в областях, в которых использование традиционных средств вычислительной техники было принципиально невозможным. Важным является также то, что микропроцессоры позволили сделать реальной пер- спективу, когда вычислительная техника, компьютеры станут такими же привычным для всех понятием, как телевизор или радиоприемник. Разнообразие микропроцессоров, различающихся технологией изготовления, архи- тектурой, техническими характеристиками, конструктивным оформлением ставит перед разработчиками средств вычислительной техники непростую задачу выбора определен- ного типа микропроцессора, оптимального для тех или иных применений. Решение такой задачи возможно, если у разработчика имеются полные сведения о выпускаемых промышленностью микропроцессорах и микропроцессорных комплектах микросхем. В 1982 г. издательство «Радио и связь» выпустило справочник «Микропроцессор- ные комплекты интегральных схем. Состав и структура». Многочисленные отзывы чи- тателей, поступившие в издательство, содержали большое число предложений по его содержанию. В частности, предлагалось описания работы микросхем дополнить вре- менными диаграммами, привести системы команд и микрокоманд, конкретные рекомен- дации по применению и т. п. Все эти предложения были учтены при подготовке к изда- нию настоящего справочника. Для удобства пользования справочником все микро- процессорные комплекты микросхем расположены в порядке возрастания номеров со- ответствующих серий. В приложениях кт I и 2 приведены общие виды корпусов мик- ропроцессорных микросхем в порядке возрастания их номеров. Содержащиеся в справочнике сведения соответствуют действовавшим ко времени подготовки рукописи к изданию государственным стандартам и техническим услови- ям на микросхемы. Наряду с этим необходимо особо отметить, что справочник не за- меняет официальные документы (ГОСТ, ТУ и аналогичные технические документы), устанавливающие требования к интегральным микросхемам и определяющие их каче- ство, поэтому в конкретных разработках следует руководствоваться нормативными документами. В .Т. Шахнов 6
Глава 1 Общие сведения о микропроцессорных микросхемах 1.1. Терминология Интегральная микросхема (микросхема) — микроэлектронное изделие, выполняющее опре- деленную функцию преобразования и обработ- ки сигнала и имеющее высокую плотность упа- ковки электрически соединенных элементов (или элементов и компонентов) и (или) крис- таллов, которое с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуата- ции рассматривается как единое целое. Элемент иитегральиой микросхемы — часть микросхемы, реализующая функцию какого- либо элек грорадиоэлемента. которая выпол- нена нераздельно от криоалла или подлож- ки и не может быть выделена как самостоя- тельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке н эксплуата- ции (к электрорадиоэлементам относятся транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и др.). Компонент интегральной микросхемы — часть микросхемы, реализующая функции ка- кого-либо электрорадиоэлемента, которая мо- жет быть выделена как самостоятельное из- делие с точки зрения требований к испытани- ям, приемке, поставке и эксплуатации. Полупроводниковая интегральная микро- схема — микросхема, все элементы и межэле- ментные соединения которой выполнены в объеме и иа поверхности полупроводника Кристалл интегральной микросхемы — часгь полупроводниковой пластины, в объеме и на поверхности которой сформированы эле- менты пол)проводниковой микросхемы, меж- элементые соединения и контактные пло- щадки Аналоговая интегральная микросхема — микросхема, предназначенная для преобразо- вания и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции Цифровая интегральная микросхема — микросхема, предназначенная для преобразо- вания и обработки сигналов, изменяющихся по закон) дискретной функции. Корпус интегральной микросхемы — часть конструкции микросхемы, предназначенная для ее защи|Ы от внешних воздействий и сое- динения с внешними электрическими цепями посредством выводов Степень интеграции интегральной микро- схемы — показатель степени сложности ми- кросхемы, характеризуемый числом содержа- щихся в ней элементов и компонентов. Степень интеграции микросхемы определя- ется по формуле K=lg<V, где К — коэффици- ент. определяющий степень интеграции, округ- ляемый до ближайшею большего целою чис- ла, А’ — число входящих в микросхему эле- ментов и компонентов. Серия интегральных микросхем — сово- купность типов микросхем, которые могут вы- полнять различные функции, имеют единое конструктивно-технологическое исполнение и предназначены для совместного применения. Микропроцессорная интегральная микро- схема — микросхема, выполняющая функцию микропроцессора (микроконтроллера) или его части. Микропроцессорная секция — микропро- цессорная интегральная микросхема, реали- зующая часть микропроцессора (микроконт- роллера) и обладающая средствами простого функционального объединения с однотипны- ми или другими микропроцессорными секция- ми для построения законченных микропро- цессоров, микроконтроллеров или микро-ЭВМ. Однокристальный микропроцессор (ОМП) — микропроцессор, выполненный в виде боль- шой интегральной схемы Однокристальная микро-ЭВМ (ОЭВМ) — микро-ЭВМ, выполненная в виде большой ин- тегральной схемы. Однокристальная микросистема — управ- ляющая микропроцессорная система, выпол- ненная в виде одной большой интегральной микросхемы. Микропроцессорный комплект интеграль- ных микросхем — совокупность микропроцес- сорных и других интегральных микросхем, совместимых по архитектуре, конструктивно- му исполнению и электрическим параметрам и обеспечивающих возможность совместного применения Микропроцессорный набор — совокупность микропроцессорных и других интегральных микросхем микропроцессорного комплекта ИС, номенклатура и количество которых не- обходимы и достаточны для построения кон- кретного изделия вычислительной или управ- ляющей техники. Секционированный микропроцессорный комплект — микропроцессорный комплект, со- стоящий из микропроцессорных секций. Комплект однокристального микропроцес- сора — микропроцессорный комплект микро- схем, в котором каждое из основных функцио- нальных устройств, включая микропроцессор, выполнено в виде одной большой интеграль- ной микросхемы с встроенным системным ин- терфейсом. Микропроцессор — программно-управляе- мое устройство, осуществляющее Процесс об- работки цифровой информации и упранле 7
ния им, построенное на одной или несколь- ких интегральных микросхемах. Центральный микропроцессор— микропро- цессор, непосредственно осуществляющий процесс обработки данных в однопроцессор- ной системе или организацию работы неодно- родной мультипроцессорной системы. Периферийный микропроцессор (сопроцес- сор) — микропроцессор, выполняющий под управлением центрального микропроцессора определенную функцию в микропроцессорной системе. Специализированный микропроцессор — микропроцессор, структура которого опти- мизирована для решения определенного клас- са задач. Арифметический микропроцессор — спе- циализированный микропроцессор, структура которого оптимизирована для выполнения арифметических операций. Разрядность микропроцессора — число разрядов регистров арифметического логиче- ского устройства (АЛУ) микропроцессора. Адресное пространство микропроцессора — совокупность адресов внутренних регистров, внутренних 3V и регистров периферийных устройств, для обращения к которым доста- точно содержимого регистра адреса микро- процессора. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — внутреннее запоминающее устрой- ство, обеспечивающее возможность оператив- ного изменения информации, используемое для записи, хранения и выдачи информации, в том числе во время выполнения программы, и име- ющее длительность цикла обращения, соизме- римую с длительностью цикла выполнения микропроцессором основных операций. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — запоминающее устройство с неиз- меняемым содержимым памяти. Программируемое постоянное запоминаю- щее устройство (ППЗУ) — постоянное запо- минающее устройство, в которое информация заносится однократно потребителем не в сос- таве изделия и не может быть впоследствии изменена. Репрограммируемое постоянное запоми- нающее устройство (РПЗУ) — постоянное за- поминающее устройство, в котором информа- ция может неоднократно изменяться при по- мощи специальных средств стирания и записи. Энергонезависимое оперативное запоми- нающее устройство — оперативное запомина- ющее устройство, в котором информация со- храняется при отключении электропитания. Магистраль — совокупность соединитель- ных линий и схем, обеспечивающих требуе- мые параметры передаваемых по линиям элек- трических сигналов, по которым информация передается от одного или одного из несколь- ких источников информации к одному из не- скольких или к нескольким приемникам. Двунаправленная магистраль — маги- страль, по линиям связи которой сигналы мо- гут передаваться в любом направлении, но не одновременно. Одионаправлеииая магистраль — маги- страль, по каждой из линий связи которой сигналы могут передаваться только в одном направлении. Базовый кристалл микросхемы — кристалл интегральной микросхемы с определенным на- бором сформированных в нем не соединен- ных между собой двоичных логических эле- ментов и (или) узлов из них, используемый для создания интегральных микросхем путем изготовления избирательных межэлементных соединений. Матричная микросхема — интегральная микросхема, изготовленная путем соединения элементов базового кристалла микросхемы между собой и с контактными площадками по индивидуальной схеме. Регистр общего назначения (РОН) — про- граммно доступный для пользователя регистр микропроцессора. 1.2. Система обозначений Приведенные в справочнике микропроцес- сорные интегральные микросхемы относятся к группе полупроводниковых приборов, услов- ное обозначение которых состоит из четырех элементов: первый элемент — цифры 1 или 5; второй элемент — двух- или трехзначиое чис- ло (например, 814 или 89); третий элемент — две буквы. Обозначающие подгруппу и вид микросхемы (табл. 1.1); четвертый элемент — порядковый номер разработки микросхемы по функциональному признаку в данной серии. Условное обозначение серии микропроцес- сорных интегральных микросхем состоит из двух элементов: первый элемент — цифра I или 5, второй элемент — двух- или трехзнач- ное число Таблица 1.1 ПоД( PVHI18 Вид Обозна- чение Гармонических сигналов ГС Прямоугольных сигналов гг Линейно изменяющихся гл 1енераторы сигналов Сигналов специальной ГФ * формы Шума ГМ Прочие гп Амплитудные ДА Детекторы Импульсные Частотные ди дс Фазовые ДФ Прочие дп Коммутато- ры и ключи Тока Напряжения кт КН Прочие КП 8
Продолжение табл. 1.1 Продолжение табл. 1.1 Подгруппа Вид Обозна- чение Элемент И ли Элемент ИЛИ лл Элемент НЕ ли Элемент И — ИЛИ лс Элемент И — НЕ ЛА Элемент ИЛИ—НЕ ЛЕ Логические Элемент И—НЕ/ИЛИ— ЛБ элементы НЕ Элемент И—ИЛИ—НЕ Элемент И-—ИЛИ— НЕ/И — ИЛИ Элемент ИЛИ—НЕ/ИЛИ ЛР ЛК лм Расширители Лд Прочие лп Аналоговые ХА Цифровые ХЛ Комбинированные хк Многофунк- циональные Цифровые (в том числе программируемые) мат- хм схемы р ины Аналоговые матрицы хн Комбинированные (ана- логовые и цифровые) XT матрицы Прочие хп Амплитудные МА Модуляторы Частотные Фазовые мс МФ Импульсные ми Прочие МП Диодов нд Транзисторов нт Наборы эле- ментов Резисторов Конденсаторов HP НЕ Комбинированные НК Функциональные НФ Прочие нп Частоты ПС Длительности пд Напряжения (тока) НН Мощности пм Преобразо- Уровня (согласователи) ПУ Аналого-цифровые ПА ватели сиг- Цифро-аналоговые пв налов Синтезаторы частоты пл Делители частоты ана- ПК лотовые Умножители частоты ПЕ аналоговые Код — код ПР Прочие пп Подгруппа Вид Обозна- чение Выпрямители ЕВ Преобразователи ЕМ Стабилизаторы напряже- ЕН Схемы ис- ния непрерывные Стабилизаторы тока ЕТ точников Стабилизаторы напря- ЕК вторичного электропи- тания жения импульсные Схемы управления им- пульсными стабилизато- рами напряжения ЕУ Схемы источников вто- ЕС ричного электропитания Прочие ЕП Схемы за- Пассивные БМ держки Активные Прочие БР БП Амплитудные (уровня сигнала) Временные СА СВ Схемы срав- Частотные СС нения Компараторы иапряже- СК НИЯ Прочие СП Типа /-К (уииверсаль- ТВ ные) Типа fi-S (с раздельным ТР запуском) Типа D (с задержкой) тм Типа Т (счетные) ГТ Триггеры Динамические тд Шмидта тл Комбинированные (ти- пов D-T, R-S-T и т. п.) тк Прочие тп Высокой частоты УВ Промежуточной частоты УР Низкой частоты УН Широкополосные УК Импульсных сигналов У и Усилители Повторители УЕ Считывания и воспро- УЛ изведения Индикации УМ Постоянного тока УТ Операционные уд Дифференциальные УС Прочие УП 9
Продолжение табл. 1.1 Окончание табл, 1.1 Подгруппа Вид Обозна чение Верхних частот ФБ Фильтры Нижних частот ФН Полосковые ФЕ Режекторные ФР Прочие ФП Импульсов прямоуголь- ной формы АГ Импульсов специальной АФ Формирова- формы А А тели Адресных токов Разрядных токов АР Прочие АП фоточувст- Матричные ЦМ вительные Линейные ЦЛ схемы с за- рядовой связью Прочие ЦП Матрицы оперативных запоминающих устройств РМ Матрицы постоянных за- поминающих устройств РВ Оперативные запомина- ющие устройства РУ Постоянные запомииаю- ющие устройства с воз- можностью однократно- го программирования РТ Схемы за- Постоянные запоминаю- РЕ поминающих щие устройства (масоч- устройств ные) Запоминающие устрой- ства иа ЦМД РЦ Постоянные запоминаю- щие устройства с воз- можностью многократ- ного электрического пе- репрограммирования РР Постоянные запоминаю- щие устройства с ульт- рафиолетовым стирани- ем н электрической за- писью информации РФ Ассоциативные запоми- нающие устройства РА Прочие РП Регистры ИР Сумматоры ИМ Полусумматоры ил Счетчики HEJ Схемы циф- Шифраторы ИВ ровых уст- Дешифраторы ИД ройств Комбинированные ик Арифметико-логические устройства ИА Прочие ИП 11одгруппа Вид Обо зи а - чение Микро-ЭВМ ВЕ Микропроцессоры ВМ Микропроцессорные сек- ции ВС Схемы микропрограмм- ного управления В У Функциональные расши- рители ВР Схемы синхронизации ВБ Схемы управления пре- рывав нем ВН Схемы вы- Схемы управления вво- ВВ числитеть- дом выводом (схемы ин- них средств терфейса) Схемы управления па- мятью ВТ Функциональные преоб- разователи информации ВФ Схемы сопряжения с ма- гистралью В А Времязадающие схемы ВИ Микрокалькуляторы вх Контроллеры В1 Комбинированные схемы вк Специализированные схе- мы вж Прочие вп Условное обозначение микросхем, выпуска- емых для широкого применения, содержит дополнительный индекс «К», который ставит- ся впереди всех элементов обозначения мик- росхем. Буквы «К». «КМ» и «КР» в начале условного обозначения микросхем характери- зуют условия их приемки на заводе-изготови- теле. В состав микропроцессорного комплекта интегральных микросхем могут входить как сами микропроцессорные микросхемы опреде- ленной серии, так и микросхемы других се- рий, придающие комплекту новые качества и расширяющие его возможности. 1.3. Условия эксплуатации Микропроцессорные микросхемы сохраня- ют свои параметры в пределах норм, установ- ленных техническими условиями на микросхе- мы конкретных типов, в процессе воздействия и после воздействия на них различных эксплу- атационных факторов. В табл. 1.2 приводятся условия эксплуатации микросхем, сведения о которых содержатся в настоящем справоч- нике. Общими техническими условиями устанав- ливается минимальная наработка микропро- 10
Таблица 1.2 Серия И нтервал рабочих температур. Т Mhoi ократ ное цикличе ское жмене ине темпера Огноснтель ная влаж кость В0зД\ ха 98% при темпера ivpv ~(' А1 мосферное давление. Па Вибрация с ускоре- нием 1 0g в диапа- зоне частот. Гц Много- кратные удары с ускоре- нием. g *1 инейная нагрузка с ускоре мнем, g TVphl "С К145ИК.18. -10 + +55 - 10 - + 55 25 6,7- I02 + 3-10' 1 -600 75 25 К145ИК19 КР580 -10 + +70 — 10 + + 70 25 6,7 102 +- 3-1 о-- 1—600 75 50 KP58I — 10 +- +70 — 10 ~ + 70 25 6,7 102 + 3- 10г 1—600 75 50 К583 — 10 - +70 — К) + + 70 25 6,7 • 102 ч- 3 -10- 1—600 75 50 К584 — 10 -г +70 — 10 +- + 70 35 6.7 • 102 +- 310' 1-2000 75 50 КР587 -45 + +70 -45 + + 70 25 6,7 • 102 + 3-10' 1—600 75 25 К588 — 10 +- +70 — ГО +- + 70 35 6,7 102 3-10' 1 —2000 75 50 К589 — 10 + +70 — 10 +- + 70 25 6.7 -102 -+ 3-10Е 1-600 75 50 К1800 — 10 -+ +70 —10 - + 75 25 6.7 -102 + 3- 10е 1—600 75 50 KI801 —10 + +75 -10 + +75 25 6,7-102 +- 3-10' 1-600 75 50 КР1802 — 10 -+ +70 — 10 +- + 70 25 6.7 -102 + 3-10- 1—600 75 50 КМ 1804 -10+- +70 -10 +- + 70 35 6,7-102 + 3 1 0е 1—600 75 50 КА 1808 —25 +- +55 —25 + + 55 35 6,7-102 +- 3 - 10е 1—600 75 50 К1809 —60 +- +85 —60 +- +85 35 6,7 • 102 +- 3 -10' 1-600 75 25 КМ1810 — 10 + +70 -10 + + 70 35 6,7-102 + 3-10‘ 1—600 75 50 KHI811 — 10 + +70 — 10 + + 70 35 6,7 • 102 +- 3- 10е 1—600 75 50 КМ1813 — 10 + +70 — 10 -+ + 70 35 6,7 • 102 4- 3- 10е 1—600 75 50 KI814 — 10 + +55 -10 +55 25 6,7 -102 +- 310е 1-600 75 50 KP18I6 —10 + +70 — 10 4- + 70 25 6,7 • 102 +• 3-10' 1 -600 75 50 пессорных микросхем не менее 10 000 или 15 000 ч, а в облегченных режимах — 25 000 ч. Минимальная наработка конкретных микро- схем в соответствующих условиях и режимах эксплуатации гарантируется в технических условиях на поставку этих типов микросхем. В упаковке предприятия-изготовителя илн в составе аппаратуры, а также в комплекте ЗИП микропроцессорные микросхемы могут храниться не менее 6 лет. Условия и срок хранения устанавливаются в технических ус- ловиях на поставку конкретных типов микро- схем. 1.4. Система параметров Ниже приводится перечень электрических и других параметров микропроцессорных мик- росхем, нх буквенное международное (отече- ственное) обозначение и определение, уста- новленные ГОСТ 19480—74 и другими норма- тивными документами. Параметры, имеющие размерность напря- жения: Максимальное входное напряжение Ut (L/ вх max ) — наибольшее значение входного напряжения, при котором изменения параме- тров интегральной микросхемы соответствуют заданным значенням. Минимальное входное напряжение Uimn, (Unm,n) — наименьшее значение входного напряжения, при котором изменения параме- тров интегральной микросхемы соответствуют заданным значениям. Помехоустойчивость при низком уровне -Иг(С/°пом) -- абсолютное значение разности между максимальным входным напряжением низкого уровня и максимальным выходным напряжением низкого уровня интегральной микросхемы. Помехоустойчивость при высоком уровне 4Мн(6/‘пом) — абсолютное значение разности между минимальным входным напряжением высокого уровня и минимальным выходным напряжением высокого уровня интегральной микросхемы. Напряжение i-го источника питания инте- гральной микросхемы Ucci(Uu>) — значение напряжения i-ro источника питания, обеспе- чивающего работу интегральной микросхемы в заданном режиме; i — порядковый номер источника, 1= 1-4-4. Пороговое напряжение высокого уровня интегральной микросхемы (t/’nop) — наимень- шее значение напряжения высокого уровня на входе интегральной микросхемы, при кото- ром происходит переход интегральной микро- схемы из одного устойчивого состояния в дру- гое. Пороговое напряжение низкого уровня ин- тегральной микросхемы (t/°nop) ” наиболь- шее значение напряжения низкого уровня на входе интегральной микросхемы, прн котором происходит переход интегральной микросхе- мы из одного устойчивого состояния в дру- гое. Напряжение инжектора при заданном то- ке инжектора t/c, (£Анж).
Входное напряжение интегральной микро- схемы Ut(Uux) — значение напряжения на входе интегральной микросхемы в заданном режиме. Входное напряжение высокого уровня ин- тегральной микросхемы —значение напряжения высокого уровня на входе инте- гральной микросхемы Входное напряжение низкого уровня инте- гральной микросхемы Uil(U°bX) — значение напряжения низкого уровня на входе инте- гральной микросхемы. Минимальное входное напряжение низкого УРОВНЯ ИНТеграЛЬНОЙ Микросхемы Uu-min (l/°Bxmin) — наименьшее положительное или наибольшее отрицательное значение напряже- ния из допустимого диапазона входных нап- ряжений низкого уровня интегральной микро- схемы. Максимальное входное напряжение низко- го УРОВНЯ ИНТеграЛЬНОЙ микросхемы UiLmax (U° вх тах) — наибольшее положительное или наименьшее отрицательное значение напряже- ния из допустимого диапазона входных нап- ряжений низкого уровня интегральной микро- схемы. Минимальное входное напряжение высоко- го уровня интегральной микросхемы Uinm,» (C'nimin) — наибольшее положительное или наибольшее отрицательное значение напряже- ния из допустимого диапазона входных нап- ряжений высокого уровня интегральной мик- росхемы. Максимальное входное напряжение высо- кого уровня интегральной микросхемы U । „ (С/’вх тох) — наибольшее положительное или наименьшее отрицательное значение напряже- ния из допустимого диапазона входных нап- ряжений высокого уровня интегральной мик- росхемы. Выходное напряжение интегральной мик- росхемы Uo{Ubmx) — значение напряжения на выходе интегральной микросхемы в задан- ном режиме. Выходное напряжение низкого уровня ин- тегральной микросхемы „их). Выходное напряжение высокого уровня интегральной микросхемы U)IH (С,|ных). Максимальное выходное напряжение низ- кого уровня интегральной микросхемы Uoi. ,„а, (U° вых тих) — наибольшее положи- тельное или наименьшее о|рицательное зна- чение напряжения из допустимого диапазона выходных напряжений низкого уровня инте- гральной микросхемы. Минимальное выходное напряжение высо- кого уровня интегральной микросхемы UoHmui (t/'вых ни») - наименьшее положительное или отрицательное значение напряжения из допустимого диапазона выходных напряже- ний высокого уровня интегральной микросхе- мы. Параметры, имеющие размерность тока: Ток инжектора для схем И VI /с (/инж) — значение тока в цепи вывода пита- ния, необходимое для работы микросхемы в заданном режиме. Ток потребления /се (/пит) — значение то- ка, потребляемого микросхемой от источни- ков питания в заданном режиме. Динамический ток потребления интеграль- ной микросхемы /ссо (/нот. дин) — ток по- требления микросхемы в режиме переключе- ния. Ток потребления при низком уровне вы- ходного напряжения /< с l (/° пот). Ток потребления при высоком уровне вы- ходного напряжения /с с и (/'и<>т). Ток потребления в состоянии «выключено» (для схем с тремя устойчивыми состояниями на выходе) /ее z (/пот-выкл) — ток потребле- ния микросхемы при закрытом состоянии вы- хода. Входной ток /,(/„х) — значение тока, про- текающего во входной цепи интегральной ми- кросхемы в заданном режиме. Входной ток низкого уровня интегральной микросхемы /il(J°bx) — значение входного тока при напряжении низкого уровня на вхо- де микросхемы. Входной ток высокого уровня интеграль- ной микросхемы /|н(/1в1) — значение тока при напряжении высокого уровня на входе микросхемы. Ток утечки /ДЛт) -- значение тока в цепи интегральной микросхемы при закрытом сос- тоянии цепи и заданных режимах на осталь- ных выводах. Ток утечки на входе интегральной микро- схемы Iti (lyr. вх) — значение тока во вход- ной цепи микросхемы при закрытом состоя- нии входа и заданных режимах на остальных выводах. Ток утечки низкого уровня на входе инте- гральной микросхемы /ыь(/°!Т вх) — ток утечки интегральной микросхемы во входной цепи при входных напряжениях в диапазоне, соответствующем низкому уровню, и при за- данных режимах на остальных выводах. Ток утечки высокого уровня на входе ин- тегральной микросхемы 1цн(/'ут вх) — ток утечки интегральной микросхемы во входной цепи при входных напряжениях в диапазоне, соответствующем высокому уровню, и при за- данных режимах на остальных выводах. Выходной ток интегральной микросхемы /о (/вых) — значение тока, протекающего в цепи нагрузки микросхемы в заданном режи- ме. Выходной ток низкого уровня интеграль- ной микросхемы /оL(/° вых) — значение вы- ходного тока при напряжении низкого уровня на выходе микросхемы. Выходной ток высокого уровня интеграль- ной микросхемы /<>н (/’вых) — значение вы- ходного тока при напряжении высокого уров- ня на выходе микросхемы. 12
Выходной ток в состоянии «выключено» loz (/вых- выкл) — ВЫХОДНОЙ ТОК Микросхемы с тремя состояниями на выходе при выклю- ченном состоянии выхода. Выходной ток низкого уровня в состоянии «выключено» /ozt(/°Bbix ....) - выходной ток в состоянии «выключено» микросхемы при подаче на измеряемый выход заданного на- пряжения низкого уровня. Выходной ток высокого уровня в состоя- нии «выключено» /огн (/'вых-выкл) — выход- ной ток в состоянии «выключено» микросхе- мы при подаче на измеряемый выход задан- ного напряжения высокого уровня. Ток утечки на выходе интегральной микро- схемы /вых) — значение тока в вы- ходной цепи микросхемы при закрытом сос- тоянии выхода и заданных режимах на ос- тальных выводах. Ток утечки низкого уровня на выходе ин- тегральной микросхемы Ii.ol(I0 ут вы \ ) — 1 ОК утечки интегральной микросхемы в выходной цепи при закрытом состоянии выхода, при выходном напряжении в диапазоне, соответ- ствующем низкому уровню, н при заданных режимах на остальных выводах. Ток утечки высокого уровня на выходе ин- тегральной Микросхемы /ьон(/'ут- вых) — ток утечки интегральной микросхемы в вы- ходной цепи при закрытом состоянии выхода, при выходном напряжении в диапазоне, соот- ветствующем низкому уровню, и при задан- ных режимах на остальных выводах. Ток короткого замыкания интегральной микросхемы /os(Ik-.>) — значение выходного тока при закороченном выходе. Параметры, имеющие размерность мощно- сти: Потребляемая мощность интегральной ми- кросхемы Рсе(Рпт) — значение мощности, потребляемой микросхемой от источников пи- тания в заданном режиме. Динамическая потребляемая мощность ин- тегральной микросхемы Рс СО (Рвот дин) — значение потребляемой мощности микросхе- мы в заданном динамическом режиме. Максимальная потребляемая мощность ин- тегральной микросхемы (Р С С max (Р пот mах) значение мощности, по:ребляемой микросхе- мой, при максимальном напряжении питания. Рассеиваемая мощность интегральной мик- росхемы PfoifPpac) — значение мощности, рассеиваемой микросхемой, работающей в за- данном режиме. Параметры, имеющие размерность времени: Время задержки импульса интегральной микросхемы /а(/зд) — интервал времени меж- ду фронтами входного и выходного импуль- сов микросхемы, измеренный на заданном уровне напряжения или тока. Среднее время задержки распространения сигнала логической интегральной микросхемы (Сд-п ср) — интервал времени, равный полу- сумме времен задержки распространения сиг- нала при включении и выключении логической интегральной микросхемы. Время перехода при включении интеграль- ной микросхемы /тиь(Р'°) — интервал вре- мени, в течение которого напряжение на вы- ходе микросхемы переходит от высокого уровня к низкому, измеренный на уровнях 0,1 и 0,9 или на заданных значениях напряжения. Время перехода при выключении инте- гральной микросхемы /тьн(/°'') — интервал времени, в течение которого напряжение на выходе микросхемы переходит от низкого уровня к высокому, измеренный на уровнях 0,1 н 0,9 или на заданных значениях напря- жения. Время выбора интегральной микросхемы /<.» (<в-м) — интервал времени между подачей на вход сигнала выбора микросхемы и полу- чением на выходе сигналов информации. Время сохранения сигнала интегральной микросхемы tv (tCx) — интервал времени меж- ду окончанием двух заданных входных сиг- налов микросхемы на разных входах. Время хранения информации интегральной микросхемы /,чс(/хр) — интервал времени, в течение которого микросхема в заданном ре- жиме эксплуатации сохраняет информацию. Время установления сигнала интегральной микросхемы tsv(tyc) — интервал времени между началами двух заданных входных сиг- налов микросхемы на разных входах. Время цикла интегральной микросхемы tcr(ta) — длительность периода сигнала на одном из управляющих входов, в течение ко- торого микросхема выполняет одну из функ- ций. Время восстановления интегральной мик- росхемы <кес(/вос) — интервал времени меж- ду окончанием заданного сигнала на выводе микросхемы и началом заданного сигнала следующего цикла. Длительность сигнала интегральной микро- схемы <и-(т). Длительность сигнала низкого уровня ин- тегральной микросхемы tWL(r°) — интервал времени от момента перехода сигнала инте- гральной микросхемы из состояния высокого уровня в состояние низкого уровня до момен- та его перехода из состояния низкого уровня в состояние высокого уровня, измеренный на заданном уровне напряжения. Длительность сигнала высокого уровня ин- тегральной микросхемы twn(tl) — интервал времени от момента перехода сигнала из сос- тояния низкого уровня в состояние высокого уровня до момента перехода его из состоя- ния высокого уровня в состояние низкого уровня, измеренный на заданном уровне на- пряжения. Период следования импульсов тактовых сигналов интегральной микросхемы Тс(1\) — интервал времени между началами или окон- чаниями следующих друг за другом импуль- сов тактовых сигналов интегральной микро- схемы, измеренный на заданном уровне нап- ряжения. Параметры, имеющие размерность частоты: Частота следования импульсов тактовых сигналов интегральной микросхемы fc(fr)- 13
Частота генерирования интегральной мик- росхемы (/г). Параметры, имеющие размерность сопро- тивления: Входное сопротивление интегральной мик- росхемы Ri(RBx) — величина, равная отно- шению приращения входного напряжения ин- тегральной микросхемы к приращению актив- ной составляющей входного тока при задан- ном значении частоты сигнала. Выходное сопротивление интегральной микросхемы Ко(Лвых) — величина, равная отношению приращения выходного напряже- ния интегральной микросхемы к вызвавшему его приращению активной составляющей вы- ходного тока при заданном значении частоты сигнала. Сопротивление нагрузки интегральной ми- кросхемы Rl(Rb) — суммарное активное со- противление внешних цепей, подключенных к выходу микросхемы. Параметры, имеющие размерность емкости: Входная емкость интегральной микросхе- мы Сг(СВх) — величина, равная отношению емкостной реактивной составляющей входного тока интегральной микросхемы к произведе- нию круговой частоты на синусоидальное входное напряжение микросхемы при задан- ном значении частоты сигнала. Выходная емкость интегральной микросхе- мы Со(Свых) —- величина, равная отноше- нию емкостной реактивной составляющей вы- ходного тока интегральной микросхемы к произведению круговой частоты на вызванное им выходное напряжение при заданном зна- чении частоты сигнала. Емкость входа/выхода интегральной мик- росхемы Cf/o (Свх/вых) — значение емкости объединенного входа/выхода, равное отноше- нию емкостной реактивной составляющей входного/выходного тока микросхемы к про- изведению круговой частоты на синусоидаль- ное входное/выходиое напряжение при задан- ном значении частоты сигнала. Емкость нагрузки интегральной микросхе- мы Сл,(Сн) — суммарная емкость внешних цепей, подключенных к выходу микросхемы. Прочие параметры: Разрядность слова адреса пЛ(па) — число разрядов в адресном слове. Разрядность слова данных пц(пд) — чис- ло разрядов в слове данных. Разрядность слова команды (микрокоман- ды) nNs, nvrts(nK, Пмк) — число разрядов в слове команды (микрокоманды). Число команд (микрокоманд) Q.\s, Qmxs (Q, <?ми) — общее число команд (микроко- манд), реализуемых микросхемой. Коэффициент функциональной мощности команды (микрокоманды) для выполнения операции формата регистр — регистр Кпн (Крв) минимальное число команд (микро- команд), необходимых для реализации опера- ции формата регистр - регистр для слов дан- ных. 14 Коэффициент функциональной мощности команды (микрокоманды) для выполнения операции формата регистр — память Кпм (Крп) — минимальное число микрокоманд (команд), необходимых для реализации опе- рации формата регистр — память для слов данных при непосредственной адресации па- мяти. Коэффициент функциональной мощности команды (микрокоманды) для выполнения операции умножения двух слов Kmpy (АуМн)— минимальное число микрокоманд (команд), необходимых для реализации операции умно- жения двух слов данных микросхемы. Коэффициент объединения по выходу Кео (Ков, вых) — максимально допустимое число объединяемых выходов, по которым реализуется логическая функция. Нагрузочная способность А (А) — пара- метр микросхемы, который в зависимости от схемотехнических особенностей может харак- теризоваться либо значениями выходных то- ков, либо коэффициентом разветвления по вы- ходу, либо значением емкости нагрузки. Понятия и их обозначения, характерные для микропроцессорных микросхем Данные D (Д) — информация, представ- ленная в формализованном виде и предназна- ченная для обработки ее техническими сред- ствами или уже обработанная ими. Канал В (КН) — совокупность средств для передачи сигналов между источником н приемником. Операция ОР (ОП) — нахождение некото- рой величины в результате выполнения дей- ствия, указанного командой программы, над одной или несколькими величинами. Микрооперация .МО (МОП) — элементар- ная операция, выполняемая за один такт ра- боты микросхемы. Команда NS (К) — код, определяющий действия микросхемы при выполнении отдель- ных операций. Микрокоманда MNS (МК) — код одной или нескольких микроопераций, выполняемых за один такт работы микросхемы. Регистр команд PGNS (РК) — регистр, в котором хранится текущая команда програм- мы. Регистр микрокоманды RGMNS (РМК) — регистр, в котором хранится текущая микро- команда микропрограммы. Адрес .4 (А) — код, который указывает устройство или элемент данных, используе- мые при выполнении операции. Прямой доступ к памяти DMA (ПД) — режим работы, разрешающий внешним уст- ройствам вводить в память данные или извле- кать нх, минуя процессор и не прерывая вы- полнение программы. Операции: Сложение ADD (СЛ). Вычитание DEC (ВЧ). Умножение MPY (УМН)
Деление DIV (ДЛ). Логическая операция LC (Л) — операция, при выполнении которой каждый разряд ре- зультата формируется как итог логических действий над одноименными разрядами опе- рандов. Сдвиг SH (СД) — процесс смещения ма- шинного слова или его части на заданное чис- ло разрядов. Сдвиг влево SL (СДЛ). Сдвиг вправо 5Я (СДП). Арифметический сдвиг Л5 (АСД) — сдвиг, при котором смещаются все разряды машин- ного слова (за исключением знаковых). Логический сдвиг LS (ЛСД) — сдвиг, при котором смещаются все разряды машинного слова, включая знаковые. Циклический сдвиг (ЦСД) — логиче- ский сдвиг, в процессе которого информация, выводимая с одного конца сдвигающего уст- ройства, вводится в освобождающиеся разря- ды на другом его конце. Инкремент 1 INC1 ( + 1) — операция сло- жения 1 с операндом. Инкремент 2 INC2 (+2) — операция сло- жения 2 с операндом. Декремент 1 DECI (—1) — операция вы- читания 1 из операнда. Декремент 2 DEC2 (—2) — операция вы- читания 2 из операнда. Инкремент 1/Декремент 1 INC1/DEC1 ( + 1/ —1) — операция сложения 1 с операн- дом или вычитания 1 из операнда. Сигналы: Синхронизация 5 (С) — сигнал, иницииру- ющий одновременное выполнение операций различными функциональными частями интег- ральной микросхемы. Стробирующий сигнал STB (СТР) — сиг- нал, инициирующий или фиксирующий опре- деленный этап выполнения операции. Запрос Z?Q (3) -- сигнал, запрашиваю- щий о возможности выполнения операции. Разрешение Е (Р) — сигнал, разрешаю- щий выполнение .операции. Установка CLR (УСТ) — сигнал установ- ки элементов и функциональных частей интег- ральной микросхемы в определенное состоя- ние. Останов НЕТ (ОСТ) — сигнал, останавли- вающий выполнение операции. Повтор RP (НВТ) — сигнал, инициирую- щий или фиксирующий повторение операции. Готовность RDY (ГТ) — сигнал, свиде- тельствующий о готовности интегральной мик- росхемы к выполнению операции. Ожидание WAIT (ЖД) — сигнал, свиде- тельствующий об ожидании поступления на интегральную микросхему определенных сиг- налов. Пуск STR (ИСК) — сигнал, инициирую- щий начало выполнения операции. Продолжение С.\!Т (ПРД) — сигнал, ини- циирующий продолжение операции. Чтение R (ЧТ) сигнал, свидетельствую- щий о чтении информации илн устанавливаю- щий интегральную микросхему в режим чте- ния информации. Запись W (ЗП) — сигнал, свидетельству- ющий о записи информации или устанавлива- ющий интегральную микросхему в режим за- писи информации. Выбор микросхемы CS (ВМ) — сигнал, инициирующий выбор данной интегральной микросхемы для участия в выполнении опе- рации. Прием IP (ПМ) — сигнал, инициирующий прием информации или свидетельствующий о приеме информации. Выдача ОР (ВД) — сигнал, инициирую- щий выдачу информации или свидетельствую- щий о выдаче информации. Квитирование «Выдано» ОРА (КВ) - сиг- нал, сопровождающий выданную информа- цию. Квитирование «Принято» IPA (КН) — сиг- нал, свидетельствующий об окончании прие- ма информации. Тактовый импульс CLC (ТИ) — периоди- ческий импульсный сигнал, инициирующий ин- тегральную микросхему к выполнению очеред- ной операции. Начало выполнения команды (микрокоман- ды) BGNS, BGMHS (НК, НМК) — сигнал, инициирующий исполнение команды (микро- команды). Перенос С (ПС) — сигнал, возникающий, когда результат сложения в одной цифровой позиции двух или более чисел равен основа- нию позиционной системы счисления или пре- вышает его. Конец команды (микрокоманды) ENDNS, ENDMNS (КК, КМК) — сигнал, свидетельст- вующий об окончании исполнения команды (микрокоманды). Переполнение OW (ПП) — сигнал, свиде- тельствующий о получении результата, выхо- дящего за пределы диапазона представления чисел. Расширение ЕХР (РШ) — сигнал, свиде- тельствующий о получении результата с вы- падающим разрядом из разрядной сетки. Знак НВ (ЗН) — сигнал, свидетельствую- щий о знаке результата. Равенство нулю ZR (PH) —• сигнал, сви- детельствующий о равенстве результата нулю. Состояние ST (СС) — сигнал, свидетельст- вующий о состоянии результата после выпол- нения операции. Маскирование М (МС) — сигнал, пред- назначенный для выделения определенных разрядов в машинном слове. Прерывание 1NT (ПР) — сигнал, по кото- рому осуществляется временное прекращение выполнения вычислительным устройством пос- ледовательности команд одной программы с целью выполнения последовательности ко- манд другой программы. Ответ ASW (ОТВ) — сигнал ответа уст- ройства, находящегося в режиме подчинения, о том, что информация готова к передаче и.'-и принята. 15
Передача TF (ПЧ) — сигнал, инициирую- щий передачу информации или свидетельству- ющий о ее передаче. Подтверждение АСК. (П) — сигнал инте- гральной микросхемы, подтверждающий ранее выданный сигнал. Канал занят BSY (КЗТ) — сигнал, свиде- тельствующий о том, что канал занят инфор- мацией. Управление V (У) — сигнал, инициирую- щий выполнение определенных операций. Задатчик DR (ЗД) — сигнал задающего устройства исполнительному устройству. Исполнитель PF (ИСП) — сигнал испол- нительного устройства задающему устройству. Зависание HG (ЗВС) — сигнал, свидетель- ствующий об отсутствии реакции определен- ного устройства по истечении заданного вре- мени после поступления запроса. Ведущий М5 (ВДШ) — сигнал ведущего устройства, инициирующего выполнение опре- деленной операции. Ведомый 5V (ВДМ) — сигнал ведомого устройства, находящегося в режиме подчине- ния при выполнении определенной операции. Приоритет Р (ПТ) — сигнал, указываю- щий очередность выполнения команд или про- грамм прн их одновременном поступлении. Авария сети питания РКВ (АСП) — сиг- нал, свидетельствующий о выходе напряже- ния питающей сети за пределы допусков. Авария источника питания PSB (ЛИП) — сигнал, свидетельствующий о выходе напря- жения источника питания (тока источника пи- тания) за пределы допусков. При образовании буквенных обозначений производных параметров используется следу- ющая форма записи: XYI. ZJ, где X — буквенное обозначение параметров; У, Z — подстрочные индексы буквенных обоз- начений входных и (или) выходных сигналов, приведенные на условных графических обоз- начениях соответствующих микросхем; /, J — цифровые индексы соответствующих входов и (или) выходов, равные 0, 1, 2, ..., Щ п — число входов и (или) выходов. Таблица 1.3 Символ Определение LH HL ZH HZ LZ ZL Переход из состояния низкого уров- ня в состояние высокого уровня Переход из состояния высокого уров- ня в состояние низкого уровня Переход из состояния «выключено» в состояние высокого уровня Переход из состояния высокого уров- ня в состояние «выключено» Переход из состояния низкого уров ня в состояние «выключено» Переход нз состояния «выключено» в состояние низкого уровня Для обозначения производных динамиче- ских параметров используется следующая форма записи: fAI (В. C—D, Е), где Та — вид временного параметра; 1 — по- рядковый номер параметра, 7=1, 2, .. ., п; В — наименование сигнала или вывода в со- ответствии с условным графическим обозна- чением микросхемы, относительно которого ведется отсчет данного вида параметра; С — направление перехода сигнала В; D — наиме- нование сигнала или вывода в соответствии с условным графическим обозначением микро- схемы, до которого ведется отсчет данного вида параметра; Е — направление перехода сигнала D. Для символов С, Е используются обозна- чения в соответствии с табл. 1.3. Первый ин- декс в буквенном обозначении символов С н Е опускается; при этом используется сокра- щенная форма записи временных параметров: 7л(В-О), /д(В), <А. 1.5. Классификация микропроцессоров и микропроцессорных комплектов микросхем Приведенные в справочнике микропроцес- сорные интегральные микросхемы могут быть классифицированы по следующим признакам. По технологии изготовления — микропро- цессоры, полученные иа основе: р-МДП-технологин — серии К145ИК18, К145ИК19, К1814; п-МДП-технологии — серии КР580 КР581, К1801, К1809, КМ1810, КН1811, КМ1813 КР1816; КМДП-технологии — серии КР587, К588; ТТЛДШ-техиологии—серии К589, КР1802, КМ 1804; И2Л-технологии — серии К583, К584, КА 1808; ЭСЛ-технологнн — серия К1800. По типу архитектуры микропроцессоры можно разделить иа секционные и однокрис- тальные, а также однокристальные микро- ЭВМ. Секционный микропроцессор предназначен для обработки нескольких разрядов данных (часть микропроцессора); ои обладает сред- ствами достаточно простого функционально- го объединения с однотипными или другими микропроцессорными секциями для построе- ния законченных микропроцессоров и микро- ЭВМ. Управление таким микропроцессором осуществляется микропрограммным способом. К секционным МПК микросхем следует отнес- ти серии К583, К584, КР587, К589, К1800, КР1802, КМ 1804. Однокристальный микропроцессор — про- граммно управляемое устройство с фиксиро- ванной системой команд, осуществляющее 16
процесс обработки цифровой информации с фиксированной разрядностью и управления им, построенное на одной интегральной мик- росхеме. Как правило, для расширения функ- циональных возможностей однокристального микропроцессора его дополняют другими ти- пами микросхем. Однокристальный микропро- цессор является ядром МПК. К однокристаль- ным микропроцессорам следует отнести серии КР580, КР581, К588, К1801, КА 1808, КМ 1810, КН1811. Однокристальная микро-ЭВМ — микросхе- ма, содержащая кроме микропроцессора с фиксированной разрядностью оперативную и (или) постоянную память. К однокристаль- ным микро-ЭВМ следует отнести серии К145ИК18, К145ИК19, КМ1813, К1814 КР1816. По назначению различают универсальные и специализированные микропроцессоры. Уни- версальные МП могут быть использованы в различных видах вычислительной техники и цифровой автоматики. На специализирован- ных МП может быть построен лишь опреде- ленный класс аппаратуры. К универсальным следует отнести МПК серий КР580, КР581 К583, К584, КР587, К588, К589, К1800, К1801, KPI802, КМ1804, К1809, КМ1810, КН1811, К.М1813, КР1816, к специализирован- ным — К145ИК18, К145ИК19, КА1808, К1814. По разрядности данных, обрабатываемых микросхемой, все МПК можно разделить иа. 2-разрядные — серия К589; 4-разрядные—серии К145ИК18, К145ИК19, К584, КР587, К1800, КМ1804, К1814; 8-разрядные — серии КР580, К583, КР1802 КР1816, КМ1813; 16-разрядные серии КР581. К588, К1801, К1809, KMI810, КН 1811. По виду обрабатываемой информации мик- ропроцессоры могут быть разделены на циф- ровые и аналоговые. В цифровых МП прием, обработка и выдача информации ведутся в цифровой форме. В аналоговых МП информа- ция поступает на вход в аналоговой форме, а затем преобразуется в цифровую н в таком виде обрабатывается микропроцессором. Ре- зультаты обработки преобразуются в анало- говую форму и поступают на выход. Из рас- смотренных в справочнике аналоговым сле- дует считать МП серии КМ1813, все осталь- ные — цифровые. По виду временной организации работы микропроцессорные комплекты микросхем подразделяются на синхронные и асинхрон- ные. В синхронных МП начало и конец вы- полнения команд задаются устройством уп- равления. Время выполнения команд при этом не зависит от их вида и величин опе- рандов. В асинхронных микропроцессорах начало выполнения каждой следующей команды оп- ределяется по сигналу фактического оконча- ния выполнения предыдущей операции. По числу одиовремеиио выполняемых про- грамм микропроцессоры разделяются на одно- и много- или мультипрограммные. В одно- программных МП выполняется одна програм- ма, переход к исполнению следующей прог- раммы происходит после завершения преды- дущей. В много- или мультипрограммных микропроцессорах одновременно выполняют- ся несколько программ. Глава 2 Микропроцессоры серий К145ИК18, К145ИК19 Микропроцессоры серий К145ИК18, К145ИК19 принадлежат к разряду специали- зированных однокристальных микро-ЭВМ, «поведение» которых однозначно определяет- ся хранимой в ПЗУ программой. Главная программа хранится в ПЗУ команд Управля- ющие сигналы, обеспечивающие выполнение элементарных действий над обрабатываемой информацией, находятся в ПЗУ микрокоманд. Между главной программой и микроко- мандами образован уровень синхропрограмм, которые обрабатывают информацию в микро- схеме с привязкой к временным интервалам, вырабатываемым счетчиком тактов. Использование выходов разной кратности счетчика тактов позволяет строить различные системы временной адресации, в которых обеспечивается синхронизация потоков управ- ляющей и обрабатываемой информации. Та- кая структура микросхем серии К145 позво- ляет хорошо адаптироваться к внешним уст- ройствам по формату команд и временным характеристикам. Все микросхемы серии К145 по степени универсальности их использования подразде- ляются иа две группы: специализированные, работающие по программе, занесенной во внутреннюю память микросхемы при ее изго- товлении. н широкого применения, программа работы которых заносится во внешнее ЗУ и может изменяться самим пользователем (в случае применения ОЗУ или ППЗУ) или по картам-заказам, составленным пользователем (в случае применения ПЗУ). Характерной особенностью К145ИК18 яв- ляется наличие программно-аппаратных средств, обеспечивающих функции универсаль- ного микроконтроллера с пространственно- временной адаптацией к параметрам внешних устройств. Микросхема К145ИК19, обладая возмож- ностями К145ИК18, имеет дополнительные ап- 17
парадные средства для удобства отсчета точ- ного времени и управления внешними устрой- ствами, но с более коротким форматом ко- манд (меньшее число портов ввода/вывода, меньше выходов временных интервалов Д); число разрядов регистров оперативной памя- ти равно 64. Обобщенная структурная схема микро- схем серии К145 с наиболее характерными связями приведена на рис. 2.1. В состав микросхем входят: три блока постоянной памяти: ПЗУ ко- манд (ПК), емкость К145ИК18 — 128 19-би- товых слов, К145ИК19 — 128 20-битовых слов; ПЗУ синхропрограмм (ПС), емкость К145ИК18 — 32X6X3X5 бит [блоки по 32 5-битовых слова, адресуемые 18-ю варианта- ми (6X3) комбинаций составляющих времен- ного адреса Е, и Дл], емкость К145ИК19 — 16Х5Х2ХЮ бит; ПЗУ микрокоманд (ПМК), емкость К145ИК18 — 40 26-бнтовых слов, К145ИК19 — 32 16-битовых слова; блок оперативной памяти (ОП или ОЗУ1 два динамических сдвиговых регистра, ем- кость К145ИК18 — 36 4-битовых слов, К145ИК19 16 4-битовых слов; арифметико-логическое устройство 2, ис- полняющее микроприказы выходного слова ПМК, указывающего возможные источники или приемники для выполнения операций и АЛУ и пересылок в блоке оперативной памя- ти. В составе АЛУ имеются регистры общего назначения: К145ИК18 — два регистра емко- стью 1X4 бит и 3X4 бит, К145ИК19 — четы- ре регистра, емкость каждого 4 бита. Второй регистр имеет внешние входы в каждый раз- ряд, стробируемые временным сигналом син- хронизатора (В1 для К145ИК18 и В2 — для К145ИК19). Третий и четвертый регист- ры (в К145ИК19) имеют внешние выходы; регистры адреса: РАК, РАПС. РАМК, РАОП; регистры слова: РСК, РСПС, РСМК; регистр синхронизации PCX. Коммутация связей верхнего уровня осу- ществляется регистром РСК. Формат слова в РСК состоит из четырех полей: адресного поля — АП. которое может не- посредственно указывать следующий адрес блока памяти ПК или использоваться как па- раметр при его вычислении, > Рис. 2.1. Обобщенная структурная схема микросхем серий К145ИК18, К145ИК19 поля кода условия программного ветвле- ния в блоке ПК ПКУС, указывающего на способ формирования исполнительного адре- са; адресного поля синхропрограммы - АСП, входящего в состав полного адреса блока па- мяти ПС; поля кода модификации синхропрограм. мы — ПКОМ, составляющего совместно с АСП полный адрес блока памяти ПС. Регистр PCX выдает информацию о вре- менном компоненте полного адреса операнда. В структурной схеме микросхем серии К145 дополнительными программно-аппарат- ными средствами организован блок ввода/вы- вода, который содержит: входы Wil, W/2. устанавливающие соот- ветствующие разряды регистра адреса РАК, бит Т регистра состояния - признак включе- ния клавиши, а также управляющие програм- мным ветвлением. Эти входы стробируются временным сигналом синхронизатора В4: порты ввода (для К145ИК19 - один, для К145ИК1Х - три 4-битовых регистра); порты вывода (для К145ИК19 - два, для К145ИК18 — шесть 4-битовых регистров). Управление портами выполняется с по- мощью шифратора матричного типа (для К145ИК19 — шифратора данных размером 16X6 бит, для К145ИК18 и; фратора а; ресов данных размером 9X16 бит). Синхронизатором микросхем является ре- гистр PCX счетчик тактов, формирующий младшие разряды системы временной адреса- ции (сигналы В,, Е,, Дь). Временная диаг- рамма работы микросхем показана на рис. 2.2. Более крупные элементы временной шкалы или старшие разряды временной адресации могут быть построены программистом систем ного математического обеспечения. Синхронизирующие импульсы В,. Е,, Д>, формируются на базе тактовых импульсов, которые вырабатываются генератором четы рех фазовых сигналов (Ф1 — Ф4). Период ра- боты генератора фаз определяет временной интервал В, обработки и пересылки одного двоичного разряда информационного слова. Временной интервал Е, соответствует дли- тельности обработки или пересылки четырех двоичных разрядов информационного слова- тетрады, т. е. Е, — В1 + В2 + В3 + В4 Такие временные интервалы удобны и для обработ- ки информации в двоично-десятичном пред- ставлении. Число временных интервалов Е, выбрано исходя из среднего числа микроко- манд, необходимых для завершения обработ- ки одной тетрады операнда. Например, для работы с операндами с десятичной коррек- цией достаточно три интервала Е,(Е1—ЕЗ). Совокупность интервалов Е, образует вре- менной интервал Дь. Число временных интер- валов Д(, может определяться разрядностью операндов н формой их- представления. При обработке данных в режиме с плавающей за- пятой для 8-разрядной двоично-десятичной мантиссы со таком и 2-разрядпого порядка 18
Рис. 2.2. Временная диаграмма работы микросхем серий К145ИК.18, К145ИК19 со знаком необходимо иметь 12 временных интервалов Дл. Тактирование микросхем серии К145 осу- ществляет внутренний 4-фазный генератор. Встроенный синхронизатор микросхемы име- ет период работы, равный 26 периодам рабо- ты тактового генератора. Циркуляция информации в ОП соответст- вует циклу работы синхронизатора. Это поз- воляет разработать математическое обеспече- ние отсчета различных временных интервалов с использованием стандартного кварцевого резонатора с частотой 215 Гц. Состав серии микросхем К145, их модифи- кации, назначение и области применения при- ведены в табл. 2.1. Микросхемы серии К.145 выполняются в прямоугольном пластмассовом корпусе Табл и и а 2.1 Модификация микро- схем серии KI45 Функциональное на значение Область применения К745ИК1801 -2 Микроконтроллер, обеспечивающий функ- ции управления и обработки данных при обмене информацией между последова- тельным однобитовым каналом связи про- граммируемого калькулятора типа «Электроника МК-54» в режиме прямого доступа и адресуемой памятью с произ- вольной выборкой Контрольно измерите^ьные комплексы К145ИК1807 Микроконтроллер для программного уп- равления электробытовыми приборами, режимами, процессами, роботами Стиральные машины. печи СВЧ, холодильники, роботизи- рованные комплексы, автомати- зация технологических процес- сов К.145ИК 1809, К145ИК1810 Эмуляторы центрального процессора 16- разрядной микро-ЭВМ индивидуального пользования, имеющие широкий набор команд и гибкую систему адресации с быстродействием 250 операцнй/с Микро-ЭВМ для сбора данных, учебная микро-ЭВМ, програм- мируемый микрокалькулятор 19
Окончание 1абл. 2.1 К145ИК1812 К145ИК1814 К145ИК1901 К145ИК1906 К145ИК1907 К145ИК1908 К145ИК19Г4 К145ИК1915 Микроконтроллер для управления узлами минитермопринтера при приеме информа- ции от вычислительных устройств на базе микросхемы К145ИК13 Микроконтроллер для управления диспле- ем. звуковым сигнализирующим устройст- вом и клавиатурой микрокалькулятора «Электроника МК.-72» Микросхема для многофункциональных электронных часов с будильником и секун- домером Микроконтроллер в составе систем автома- тического управления (САУ) и регулиро- вания, обеспечивающий автоматическое из- менение параметров (режимов работы) управляемого объекта Микроконтроллер, работающий в режиме таймера/программатора, для управления технологическими процессами, оборудова- нием, бытовой электронной техникой с при- вязкой к реальному времени, выраженному в часах и минутах Микроконтроллер, работающий в режиме таймера/программатора, для управления технологическими процессами, оборудова- нием. бытовой электронной техникой с при- вязкой к реальному времени, выраженному в минутах и секундах Микроконтрол тер, выполняющий функции автономного счетчика/таймера, для отсчета дискретных значений параметра с привяз- кой к реальному времени, выраженному в минутах и секундах Микроконтроллер для управления работой электропроигрывателя высшего класса Сервисное устройство к микро- калькуляторам типа «Электро- ника БЗ-34» «Электроника МК-49» В составе однокристальной микро-ЭВМ, совместно с цент- ральным процессором иа базе микросхем К145ИК1819, К145ИК1810 Электронные часы типа «Элек- троника Гб-11»; система опо- вещения и сигнализации, уп- равления электро- и радиоап паратурой и технологическим оборудованием по заданной временной программе Управление режимами работы бытовых магнитофонов. Мани- пуляторы, управляющие пере- мещением объекта или загруз кой емкостей некоторыми ве- ществами Реле времени, электронные регламентаторы времени, уст- ройства управления кухонным комплексом, системы управле- ния технологическими процес- сами Электронные регламентаторы времени, реле времени, систе- мы управления технологически- ми процессами Управление лентопротяжным механизмом магнитофона, контроль расхода леиты, теку- щего времени, счетчики оборо- тов Электропроигрыватели выс- шего класса. Управление линей- ными перемещениями по сиг- налам датчиков 244.48-5, некоторые их модификации выпуска- ются в бескорпусном исполнении с понижен- ным напряжением питания. Условное обозна- чение бескорпусных микросхем — К745. При эксплуатации микросхем необходимо применять методы защиты их от воздействия статического электричества. Допустимое зна- чение статического потенциала, воздействую- щего на любой из выводов микросхемы, не более 30,0 В. Замену микросхем при ремонте аппарату- ры, установку их в контактные приспособле- ния и извлечение из этих приспособлений сле- дует производить при отсутствии напряжений на выводах. 20 Подключение любых электрических цепей ко всем незадействованным выводам запре- щается. Микросхемы в блоках аппаратуры, предназ- наченной для работы в условиях повышенной влажности, необходимо покрывать двумя сло- ями влагозащитного лака УР-231 или ЭП-730. Температура сушки лака не более 328 К (55° С). Электрические параметры микросхем се- рий К145ИК18 и К145ИК1Э приведены в табл. 2.2, предельные электрические режимы эксплуатации в диапазоне температур — в табл. 2.3.
Таблица 2.2 Окончание табл. 2.3 Параметр Обозначение Значение параметров К145ИК1» К145ИКЮ X X 2 £ я 2 X X 2 X СО 2 Напряжение пита- ния, В иОС 25,6 28,4 24,3 29,7 Напряжение низкого уровня тактовых сиг- налов, В UCL 25,6 28,4 Напряжение высоко- го уровня тактовых сигналов. В иСН 0 0,5 Входное напряжение низкого уровня, В U1L 8,5 28,4 8,5 30,0 Входное напряжение высокого уровня, В Выходное напряже- ние низкого уровня на выходах, В*. UIH 0 2,0 0 2,0 SY1V, RG vol 9,5 —— 9,5 — ORG, GN 9,5 — 9,5 — CORI — COR4 25,0 — 27,0 —- COS1 - COSS 25,0 — 27,0 — СО! — СО8 Выходное напряже- ние высокого уровня на выходах. В: ион 25,0 27,0 SYN, RG —’ 2,0 — 2,0 ORG, ON — 2,0 — 2,0 CORI - COR4 — 1,0 — 1,3 COS1 — COSS — 1 ,0 — 1, з CO1 — COS — 1 ,0 — 1,3 Ток потребления ди- намический, мА 'cco — 2,0 — 8, 0 Период следования импульсов тактовых сигналов, мкс Длительность им- пульсов тактовых сигналов на входах, мкс: TCLC 5 1 4 Ge, Псз Тс 0 - — — Ucit Uct GN1, GN3 Сопротивление на- грузки для выходов, кОм; 1 ,8 — — — 3,0 6,0 SYN. RG 1000 — 1000 — ORG. GN Rl 1000 —. 1000 — CORI - COR4 27 — 30 —— COS1 - COSS 27 — 30 — СО1 - COS 27 30 Примечания. 1. Все напряжения отрица- тельней полярности. 2. Номинальное значение напря- жения питания К145ИК18 и К145ИК19 — 27,0 В. 3. Номинальное значение напряжения низкого уровня тактовых сигналов К145ИК18 — 27,0 В. Таблица 2.3 Параметр Обозна- чение Значения парамет- ров Максимальное отрицатель- ное напряжение на выво- дах, В ^Отах 30,0 , Параметр Обозна- чение Значения параметг ров Максимальный ток, вытека- ющий по общему выводу при положительных напря- жениях на остальных выво- дах, мА max 1,0 Максимальная рассеива- емая мощность, мВт Ptot 250,0 Примечание. Эксплуатация микросхем в предельных режимах не допускается. 2.1. Микросхема К745ИК1801-2 Микросхема К745ИК1801-2 предназначена для управления обменом информацией между программируемым калькулятором типа «Элек- троника МК-54» и регистрами адресуемой па- мяти с произвольной выборкой. Микросхема обеспечивает обработку дан- ных при обмене информацией по однобитово- му каналу связи в режиме прямого доступа. Микросхема выпускается в бескорпусном ис- полнении. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 2.3, назначение вы- водов — в табл. 2.4. Типовая схема включения К745ИК1801-2 показана на рнс. 2.4. Рнс. 2.3. Условное графическое обозначение К745ИК1801-2 (К145ИК1801-2) 21
Шима Рис 2 4 Типовая схема включения К745ИК1801 2 ?Р 2р ЗР ^Р 5р Ьр тр 8р Зр Юр Ир Чр Цифрам а„ N Рис 2 5 Формат слова, содержащегося в ре гистре X Рис 2 6 Временна,: диаграмма сигналов обмена между вычис лительным устройст вом н внешним ЗУ 22
Таблица 2.4 Вывод Обошаченне 1 ни вывода Ф>нкциональное назначение выводов / • W Выход Адресный сигнал '2 3 -6 Л', ., (СД. 1 Cl. 1 С2. 1 С4 Входы Напряжение питания 15 В Фазы тактового питания динамических узлов 7 / >0.4 Вход микросхемы Информация Л’ [ИТ Вход Дополнительная информация 9 SY Ь Вход Сигнал стробирования микрокалькулятора D13 10- 12 1)0 1. 1)0.2. [)О 8 Входы Информация 14 IRC Вход Внешний регистр связи [5. 16 IV'//. IV 12 Входы Клавиатура 17 ORG Выход Внешний регистр связи 18 GND Общий 19 RA Выход 1 отовность к приему команд 20- 2.4 [И. Х)2. D4. 1)8 Выходы Информация, вывод данных на ППЗУ 24 CWR Выход Стробирующий сигнал записи в ОЗУ 25 WRM Выход Запись в ППЗУ 26- .16 А.Ч АО. А7 - А4. АП А9 Выходы Адресные сигналы Примем и н и с. Вывод /.? иг <адгистя<и .1 II Управление микросхемой осуществляется при помощи двух клавиш и переключателя: установка адреса выбранного поля памя- ти и числа передаваемых байт информации — по содержимому регистра Л’ (клавиша «УА» на рис. 2.4 .. Формат показан на рнс. 2.5; выбор режима передачи данных или про- граммы (переключатель в соответствующем положении); обмен данными между вычислительной сн стемой и внешним 3.'’ (клавиша «ОБ» на рнс. 2.4) Временная шаграмма сигналов обмена с внешним ЗУ приведена на рис. 2.6 2.2. Микросхема К145ИК1807 Микросхема К145ИК1807 по математиче- скому обеспечению ориентирована на решение задач управления технологическими процесса- ми, манипуляторами, электробытовыми прибо- рами и т. п Она выполняет следующие функ- ции: прием программы управления и исходных данных о времени и состоянии датчиков уп- равляемого объекта; временное хранение дополнительной инфор- мации во внутренней памяти микросхемы, ор- ганизованной в виде стека, по схеме: регистр индикации РИ-»-регнстр памяти М2-»-регистр памяти Ml-"-регистр индикации РИ. Для за- поминания кода управления имеется специ- альный регистр МКУ; обращение к внутрен- ней памяти микросхемы осуществляется с клавиатуры и по программе; работу в режиме таймера; обращение к внешнему запоминающему устройству и последовательную выборку ко- манд ЗУ для их исполнения; автоматический поиск программы во внеш- нем ЗУ по номеру, набранному на клавиа- туре, выполнение заданной программы. Рис. 2 7. Условное графическое обозначение К145ИК18О7 23
Таблица 25 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1—4 7. 8. 10, 11 12, 5. 6. 13 14, 16, 17, 19 ^с,<’ Uc.i' Усг- L'ce DO.9—DO 12 DO.5—DO.8 DO 4—D0.1 Входы Входы Входы Входы Фазы тактового питания динамических узлов микросхемы Код операции Десятки мннут/секунд Минуты, Число циклов повторения Запоминаемый код (в М2/М1) Приращение адреса ЗУ. Признак диапазона мннуты/секунды Минуты/секунды Признак памяти М1/М2. Запоминаемый код (в М1/М2) Старшие разряды адреса смещения (в цикле) Младшие разряды адреса смещения (в цикле) Датчики внешних устройств 20 21, 22 24 28, 31 32—35 SYN Wil, W12 G\D CO5—CO8 CO9—CO12 Вход Входы Выходы Синхронизация (частота импульсов f — Клавиатура Общий Управление внешним устройством Счетчик адреса с индикацией Десятки секунд 50 Гц) 36—39 CO13—CO16 Выходы Старшин шестнад- цатеричный раз- ряд адреса — —. 40—43 CO17—CO20 Выходы Средний шестнад- цатеричный раз- ряд адреса Младший шест- надцатеричный разряд кода опро- са датчиков Десятки минут 44—47 48 CO21—BO24 I rc Выходы Младший шест- надцатеричный разряд a ipeca Напряжение питан Старший шестнад- цатеричный разряд кода опроса дат- чиков ня Минуты Примечание Выводы пока<аны в последовательности старший младший разряд К145ИК1807 На Управление индикаторное Опрос исполнительными устройства датчиков устройствами,----------------- Рис. 2.9. Структурная схема модуля управле- ния на базе К145ИК1807 24
Таблица 2.6 Символ коман- ды : НВ ввс ВВМ КУ пв БП пп од вп МИ М2+ MI, МКУ Цикл зк Стон Назначение команды Занесение полного времени выпол- нения всей программы Занесение времени выполнения опе- рации в секундном интервале Занесение времени выполнения опе- рации в минутном интервале Управление исполнительными устрой- ствами и переход по времени в се- кундном интервале Переход по окончании времени в ми- нутном интервале Безусловный переход из любого ме- ста программы по заданному адресу Переход на подпрограмму по указан- ному адресу подпрограммы. Глубина обращения к подпрограмме 2 Опрос датчиков внешних устройств Код, считываемый с датчиков, срав- нивается с заданным по программе В соответствии с результатом осу- ществляется переход по программе Выход из подпрограммы для выпол- нения основной программы Обращение к внутренней памяти MI Обращение к внутренней памяти М2 Сложение с памятью MI Обращение к памяти кода управле- ния исполнительными устройствами Задание числа циклов повторения вы- полняемой операции (блока опера- ций). В команде указывается число циклов повторения и смещения теку- щего адреса ЗУ, охватывающее по- вторяемый блок операций Занесение кода в память М2 или Ml Останов программы Для хранения программ управления ис- пользуется внешнее ЗУ (ОЗУ, ППЗУ, ПЗУ), входящее в состав модуля управления. При длительном пользовании отлаженной программой управления в модуле применяет- ся ПЗУ. На зтапе отладки программы управ- ления функции носителя информации может выполнять оперативное или полупостояниое ЗУ. Функциональные возможности микросхемы К145ИК1807 позволяют строить программы управления внешним объектом: с организацией множества циклов повто- рений тех или иных операции (блока опера- ций): с остановом и возвратом на начало про- граммы; с возможностью прерывания программы и выходом на программу продолжения или ос- танова; с изменением управляющих воздействий по условию состояния датчиков внешних объ- ектов. Минимальный период коммутации испол- нительных устройств - 40±2 мс. Доступ пользователя к модулю управле- ния осуществляется через устройство ввода,/ вывода, которое имеет в своем составе кла- виатуру и индикаторные устройства. Условное графическое обозначение микро- схемы К145ИК1807 приведено на рнс. 2.7, на- значение выводов — в табл. 2.5, временная диаграмма работы - на рнс. 2.8, структур- ная схема модуля управления на базе К145ИК1807 - на рис. 2.9 В ходе выполнения программы микросхе- мой осуществляется опрос и анализ датчиков внешних устройств по входам D0.1—DO.4. Систему команд К145ИК1807 можно раз- делить на три группы команды внешнего управления. КУ и вы- полняемые только после КУ — НВ, ВВМ, ВВС, ПВ, ОД; команды обращения к памяти: ЗК, МКУ, Ml f, М2|, М1+; команды управления программой: БП, Цикл, ПП, ВП, Стоп. Система команд приведена в табл. 2.6, структура команд — в табл. 2.7. Время счи- тывания однобайтовой команды 14 мс, двух- байтовой 19 мс. Временной интервал между опросами датчиков 20 мс, длительность опро- са датчиков 0,8 мс. Таблица 2.7 Символ команды I й байт | 2-й байт Код операции шестнад- цатерич• вый Информации MI+ 0 0 — — ПВ 1 Приращение адреса ПЗУ — — од 2 Контроль информации Код опроса датчиков вв 3 0 — диапазон минут 1 — диапазон секунд Десятки минут Десятки секунд Минуты Секунды 25
Окончание табл 2 7 ( имвол команд! । 1 й байт 2 Й байт Код операцн и д pi тиа i цаг< рлч ный Информация БП 4 Адрес безусловного перехода ПП 5 Удрес перехода на подпрограмму МКУ b 0 Код управления зк 7 0 — обращение к М2 1 —обращение к Ml Заносимый ко с М2*- 8 0 — Стоп 9 0 НВ У Десятки секун i Минуты Десятки минут Цикл В Старшие разря ibi а 1ре са смещения Число циклов повторе ння Младшие разряды а Аре са смешения КУ ( Приращение а срсса ПЗУ Код управления ВП О 0 — — Ml Е | 0 2.3. Микросхемы К145ИК1809 и К145ИК1810 Микросуехпа К145ИК1809 и К145ИК1810 совместил лыко 1НЯЮГ функции центральною процессора микро ЭВМ индивидуального ноль зования К145ИК1809 управляющий про цессор К145ИК1Й1О - сервисный процессор Микросхема К145ИК1810 выполняет оп рос клавиатура и стробирование разрядов и сегментов индикатора пультового отла сочно ю терминаь а гаКАС вырабатывает м la с тис разрясы a ipica и четыре строба записи 1ля внешних устройств Условное |рафическое обозначение микро схемы К145ИК1809 показано на рис 2 10 К145ИК1810 на рис 2 11 назначение вы во юн iano в табл 2 К н 2 9 соответственно Типовая схема включения обеих микросхем в процессоре микро ЭВМ приведена на рис 2 12, временные диаграммы работы про цессора на рис 2 13 Временные диаграммы сигналов стробиро вання клавиатуры и ин енкатора показаны на рнс ‘2 14 сиаграммы сигналов записи и стн раиия в ППЗУ типа К1601РР1 — на рис 2 15 Распределение поля памяти процессора показано на рис 2 16 Система команд про цессора приве сена в табл 2 10 Рис 2 10 Ус тонное графическое обозна чение К145ИК1809 Рис 2 11 Условное графическое обозна чение К145ИК1810 26
От клаОиа- туры К входам клавиа- туры и сотка и цифрового индикатора я^^з^^ К анодам натрового индикатора К накали цафро- вого анаакатора Шина ввода даны •» Шина адреса Шина Вывода данных CRB IRG DO Ucc D1 9 10 11 12 13 19 № № 17 1& DC S В DE INR ОС в EW/Л К ППЗУ Сигнал записи в ОЗУ и другие иссз внешние устройства НЛ - S | Входы прерывания Вход приостановка программы Рис. 2.12. Типовая схема включения К145ИК1809 и К145ИК1810 К выбору внешних устройств
Таблица 2.8 Окончание табл. 2 9 Вывод Обозна- чения Тип вывода Функциональное назначение выводов К145ИК1809 1—4 UC3,UC1, UC2, UC4 Входы Фазы тактовых сигналов импульс- ного питания ди- намических узлов микросхемы 7, 8 D0.1, DO.2 Входы Информация 10, 11 DO.4, DO.9 Входы Информация 13, 14 IHR2, INR1 Входы Прерывание 16 DE Вход Блокировка 19 IRG Вход Внешний регистр связи 21 ORG Выход Внешний регистр связи 24 GND — Общий 27 EWR Выход Разрешение запи- си 28—31 DI.8. DI.4, DI.2, Dl.l Выходы Информация 32—47 A5—A2, A9—A6, A13—A10, A17—A14 Выходы Адресные сигналы 48 UCC Напряжение пита- ния — 27 В Примечание Выводы 5, 6, 9, 12, 15, 17, 18, 20, 22, 23, 25, 26 не задействованы Вывод Обозна- чение 1 и<1 вывода Функциональное назначение выводов К145ИК1810 32—35, 37—39 СО S3, COS2, COS1, COS4, COS6, COS5, COS7 Выходы Управление сег- ментами индикато- ра 40—43 COR4— COR1 Выходы Управление разря- дами индикатора и опрос клавиату- 44 МК Выход ры Маскирование ин- дикатора 45 SRM Выход Стирание содер- жимого памяти 46 WRM Выход Запись в память 48 исс — Напряжение пита- ния — 27 В Примечание Выводы 7—12, 15, 18—22, 25, 26, 28, 30, 36, 47 не задействованы Таблица 2.10 Команда процессора Результат выполне- ния коман- ды в регистре состояния Выполняемые функции Время исполнения 1 команды, мс I Код Мне- мони- ка С, V, Z. N Одноадресные команды: Таблица 2.9 1 Od/J J MP — — — — (dsO=>(PQ. Переход на подпро- грамму нли возврат нз подпрограммы 0=ф- (dst) . Очистка (dst) + 1 => (dst). Приращение (dst) — 1 => (dst) Уменьшение (dst) 4- (с) => (dst) Прибавить перенос (dst) - (С) => (dst). Вычесть перенос Циклический двоич- ный сдвиг влево, включая (с) Логический двоич- ный сдвиг влево, включая (с) (dst) => (dst) Инверсия Шестнадцатеричный циклический сдвиг вправо, включая /?ДОП 2 Шестнадцатеричный арифметический сдвиг вправо, вклю- чая Rnou 2 4 Вывод Обозна- чение Тип вывода Функциональное назначение выводов К145ИК1810 1 IdD 12dO CLR INC 0 * 0 * 0 * 0 « 7 7 1—4 5 6 13, 14, 16, 17 23, 27 24 29 31 исз, UC1, UC2, UC4 ORG IRG DI, D2, D4, D8 А1, АО GND CWR1 CWR2 Входы Выход Вход Входы Выходы Выход Выход Фазы тактовых сигналов импульс- ного питания ди- намических узлов микросхемы Внешний регистр связи Внешний регистр связи Клавиатура Адрес Общий Строб записи Строб записи + -f- 1 такт 1 3dD 14dD 15dD !6dD !7dD ISdD I9dD IBdD DEC ADC SBC ROL LSL COM HRR HAR * * * * * * * * 0 0 0 * * « * * * * * * * * * * * * * 7 7 7 7 7 1 1 1 1 1 1 28
Продолжение табл. 2.10 Продолжение табл. 2.10 Команда процессора Результат выполне- ния команды в регистре состояния Выполняемые функции К к ф Команда § о процессора gs g 3 Результат выполне- ния команды в регистре состояния Выполняемые функции исполнения I ,ы, мс * Код Мне- мони- ка С. V. Z, V 1 Время 1 команд Я о Мне- мони- ка С, V. Z, N Время | команд \AdD \CdD IDdD \EdD \FdD IsSdD 3sSdD IsSdD asSdD bsSdD IsSdD bsSdD 9sSdD AsSdD BsSdD CsdD DsSdD EsSdD FssdD HRL HLL sw CLM CLL J SR MOV ADD SUB CMP DADC SUBC DIV MU LA MULA BIC BIS BIT MOVM __ * * * * - 0 * * 0 0 - - 0 0 Двухадре 0 0** * « « * * * * * * * * ♦ * 0 * • * 0 * * .. • • , • • — 0 * • - 0 * * -- 0 * * Шестнадцатеричный циклический сдвиг влево, включая /?ДОП 2 Шестнадцатеричный логический сдвиг влево, включая ₽ДОП 2 Обмен 0=> (ППЗУ). Общее стирание 0 => [dsf (ППЗУ)]. Стирание строки :иые команды: (РС) =ф. (dst), (src) => (PC). Переход к подпро- грамме (srs) (dst) Пересылка (src) + (dst) (dst). Сложение (dst) — (src).=^. (dst). Вычитание (dst) — (src). Сравнение (dst) 4- (src) + (с) (dst). Десятичное сложение (dst) ~ (srs) -j- (c) (dst) Десятичное вычита- ние («допР dst}: <srs> => (dst) . Остаток =>- (Ддопр' Десятичное деление (STS), (dst) =МЛДОЩ. dst). Десятичное умноже- ние [(src). (dst) 4- + *ЛДоп1Н => *^доп1’ dst^ Десятичное умноже- ние со сложением [(srs)Л(dst)]=>. (dst). Очистка разрядов [(src)v(dsi)] =ф (dst). Логическое сложение [(src)Л(dst)] =ф (dst). Проверка разрядов (src) => [dst(ППЗУ) J. Запись в ППЗУ 11 01ХХ 11 02ХХ 11 озхх 110 04ХХ 1 10 05ХХ 06ХХ 07ХХ 8 08ХХ 8 09ХХ 8 8 9 9 ооох 13 00IX 002Х ОО— 74 003Х 42- 78 004Х 42- 78 005Х 13 13 006Х 12 007Х 56 к вес BCS BVC BVS BEQ BNE BPL BMI BR HALT ВРТ WALT IN IT RT1 ENT SET INT2 оманды усл Специаль * * * ♦ • « • • * * • * # • ♦ ♦ 110 1 * • • * овных переходов: XX (РС), иначе, РС : ^(РС) + 1. Переход, если С=0 XX ^^.(РС), иначе РС : =(РС) + 1. Переход, если С=1 XX => (РС), иначе РС г =(РС) + 1. Переход, если V = 0 XX => (РС), иначе РС : =(РС) + 1. Переход, если У=1 ХХзф» (РС), иначе РС : ==(РС) + 1. Переход, если Z=Q XX (РС), иначе PC : =(PC) + 1. Переход, если Z-] Хх =ф- (РС), иначе РС : = (РС) + 1. Переход, если М=0 XX =ф- (РС), иначе (PC):(PC) + 1. I Переход, если ХХ^ (РС). Безусловный переход ные команды: Стоп. Останов процессора (РКС)^(РС) ()(1)=ф- =J>(PC), (3)=Ф (РКС). Командное прерыва- ние для отладки Ожидание Процессор ждет внешних прерываний (РКС) (PC) (5)=>- =ф- PC (7) =ф (РКС) Внешнее или ко- мандное прерывание ft (PC), ft (РКС). Возврат после пре- рывания (РКС) J) , (PC) J), (9) =ф (РС), (В) =ф (РКС). Командное прерыва- ние Установка признаков в регистре состояния (PKCt J) , (PC) . (D) (PC), (F) => => (РКС). Внешнее (или команд- ное) прерывание 4 4 4 4 4 4 4 4 4 20 6 20 16 20 6 29
Окончание табл. 2.10 Команда процессора Результат выполие- ин я команды в регистре состояния Выполняемые функции Время исполнения команды, мс 1 Код Мнемо- ника С, V, Z. N 008Х RTT * * * * ft (PC), ft (РКС) Возврат после пре- рывания. Выполне- ние одной команды основной программы, переход к ВРТ 17 Примечание ($гс) — содержание ячейки источника. (ds t) — содержимое ячейки приемника; sS, dD — адреса ячеек источника и приемника; XX— восемь младших двоичных разрядов адреса; X ~~ разряды не задействованы в командах; JI —занесе- ние в стек; —извлечение нз стека; * — бит мо- жет изменять свое состояние в процессе выполнения команды; 0 и I — бит может устанавливаться в со- ответствии с низким или высоким уровнем напряже- ния; С — перенос; «—-» — бит не изменяет своего со- стояния; PC — программный счетчик; РКС — регистр состояния процессора; Ядоп i — дополнительный 16- разрядный регистр для выполнения операций умно- жения и деления, расположенный в регистре связи; Ядоп 2 — дополнительный 4-разрядный регистр. В центральном процессоре используются три типа команд: безадресные, одно- н двух- адресные. В безадресных командах содержит- ся только код операции. Формат одноадрес- ной команды показан на рнс. 2.17, а, двух- адресной — на рнс. 2.17, б. Содержание информации в разрядах: на рис. 2.17, а: 15—8 — код операции (ОР/?); 5—0 — адресное поле операнда при- емника; 5,4 — метод адресации (d); 3 — приз- нак прямой или косвенной адресации (</')•' 2—0 — номер регистра (D) ; 7,6 — не исполь- зуются; на рнс. 2.17, б: 15—12 — код операции (OP/?); И—0 — адресное поле операндов ис- точника и приемника; 11, 10 — метод адреса- ции для операнда-источника (S); 9,8 — метод адресации для операнда-приемника (</); 7 — признак прямой или косвенной адресации для операнда-источника (S'); 3 — признак прямой или косвенной адресации для операнда-прием- ника (</'); 6—4 — номер регистра для операн- да-источника (S); 2—0 — номер регистра для операнда-приемника (/)). Используется 12 методов адресации (см. табл. 2.11). Признаки косвенности для соответ- ствующих методов адресации показаны в табл. 2.12. Связь микросхем выполнена через последо- вательный однобитовый канал связи. После включения источника питания или подачи сигнала «Сброс» процессор входит в ре- жим работы пультового отладочного термина- ла. Микросхема К145ИК1809 готова к выпол- нению команд управления, приведенных в табл. 2.13. При нажатии клавиши «Пуск» или подаче в канал связи кода 00002 в момент времени Д11Е1 центральный процессор переводится в режим работы по программе с начального ад- реса нлн с адреса, введенного с клавиатуры пультового терминала. Имеется возможность прерывания работы процессора по программе. дг ДД j Д1 дд 4/ дд дд Д‘ дд дд Д7 дд А2-А5 ярдз 212223 212223 212223 212223 212223 2122(2 212213 212223 212223 212223 212223 [12223 - "" ——— — " " т-ля А > —- —- - — — — — м 1 L г "1 г —1 г 1 А1 _jit ‘1 _лг L Oils 1— J— 1 f 1 1 1 1 и и и U и и и т-ш и и и и и и и s & —- — —- X § ^Ml'DlS — _х_ _Х_ EWE m/ п cwn п п п п U и U Рис. 2.13. Временные диаграммы работы процессора * на базе К145ИК1809 и К145ИК1810 30
Рис. 2 14. Временные диаграммы сигналов стробирования клавиатуры и индикатора Рис. 2.15. Временные диаграммы сигналов записи и стирания в ППЗУ Регистры общего назначения Адрес Адрес Рис. 2.16. Распределение поля памяти процес- сора на базе К145ИК1809 и К145ИК1810 К 8 5 3 2 0 ' 1 1" Г 1 1 < 1 0 0 1 1 1 ’1 Одд a) d д’ Л 15 Ю 7 5 3 2 0 1 1 1 ! f—- “1 1 । I ОРК s d s' S d' О а) Рис. 2.17. Форматы одноадресной (о) и двух- адресной (б) команд процессора 31
Таблица 2.11 Обозиа- Код метода шест- надцатеричный Описание способа обращения к операнду Метод адресации чеиие для источ- ника ДЛЯ ПрИ' еминка Прямой Регистровый Автоинкрементный Автодекрементный Индексный Косвенный R (/?)+ -(Л) A(R) @ 0 4 8 С 0 1 2 3 Адресом операнда является номер одного из выбранных РОН Адресом операнда является содержимое одно- го из выбранных РОН, которое автоматиче- ски наращивается на +1, создавая возмож- ность перебора последовательности ячеек по возрастанию адресов Адресом операнда является содержимое од- ного из выбранных РОН, которое автомати- чески уменьшается на —1, создавая возмож- ность перебора последовательности ячеек по убыванию адресов Адрес операнда определяется как сумма со- держимого выбранного РОН с индексным словом, расположенным в ячейке памяти сра- зу же за командным словом Косвенно-регист- ровый Косвенно-авто- инкрементный Косвенно-автоде- крементный Косвенно-индекс- ный @R @(R)+ @-(R) @A(R) 0 4 8 С 0 1 2 3 Адресом операнда является содержимое одно- го из выбранных РОН Адрес операнда определяется косвенно, через дополнительный адрес, указанный в выбран- ном РОН. Прн этом адрес адреса операнда автоматически наращивается иа +1, создавая возможность перебора последовательности адресов операнда по возрастанию Адрес операнда определяется косвенно, через дополнительный адрес, указанный в выбран- ном РОН. Адрес адреса автоматически умень- шается на —1, создавая возможность перебо- ра последовательности адресов операндов по убыванию Адрес операнда определяется косвенно, по ад- ресу адреса операнда, который получается суммированием содержимого выбранного РОН с индексным словом, расположенным в ячейке памяти, следующей за командным словом Специальный Непосредственный Абсолютный Относительный Косвенно-относи- тельный #A . A <&A 4 4 С С 1 1 3 3 Операнд находится в следующей за команд- ным словом ячейке памяти. После выполне- ния операции содержимое счетчика команд увеличивается на +1 Полный адрес операнда находится в ячейке памяти, расположенной сразу же за команд- ным словом. После выполнения команды со- держимое счетчика команд увеличивается на +1 Адрес операнда определяется как сумма со- держимого счетчика команд и содержимого ячейки памяти, расположенной сразу же за командным словом Адрес операнда определяется косвенно, через дополнительный адрес, равный сумме содер- жимого счетчика команд и ячейки памяти, следующей за командным словом 32
Таблица 2.12 Обозначение метода адресации Состояния разрядов в слове команды источника приемника 1 1 1 0 7 9 8 4 О R 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 @ ~(R) 1 0 0 1 0 0 & A (R) 1 1 0 1 1 0 @ « А 1 1 1 1 1 1 © А 1 1 1 I 1 1 Таблица 2.13 Символ клавиши Функциональное назначение Коммутируемые выходы/ , входы 'Микросхемы ш п Пошаговый пуск программы Пуск программы COR3 COR4 D1 D8f\D4 Точка Переслать содержимое РгМ в память по адре- су (PC) (РгИ)-»-(ОЗУ); (РС):=(РС) + 1 COR1 D1 Запятая Переслать содержимое РгИ в регистр кода состояния (РКС) COR1 D8 ,\D4 Двоеточие Переслать содержимое РгИ в программный счетчик (PC) COR3 D8f\D4 Косая линия Вызвать содержимое памяти по адресу (PC) (ОЗУ)-*(РгИ) (PC) : (PC) -4-1 COR2 D8/\D4 Тире Вызвать содержимое памяти по адресу (PC) (ОЗУ)-»-(РгИ) (PC) : =(РС) —1 COR4 DI 2.4. Микросхема К145ИК1812 Микросхема К145ИК1812 имеет назначе- ние сервисного устройства к микрокалькуля- торам типа «Электроника БЗ-34», «Электро- ника МК-49» н др. (на базе микросхемы К145ИК13). Микросхема управляет узлами минитермоприитера при приеме информации от калькулятора. Тип печатающей головки 2ФВ2.000—Т001 (Т002, ТООЗ). Микросхема обеспечивает три режима пе- чати, устанавливаемые соответствующими клавишами: печать содержимого индикацион- ного регистра РгХ калькулятора (клавиша X); печать содержимого числовых регистров каль- кулятора (клавиша Рг); распечатка програм- мы (98 шагов) с указанием адреса команд (клавиша П). Скорость печати содержимого нндикациоиного и числовых регистров 1 стро- ка/с, а программы 2 строки/с. Формат стро- ки в первых двух случаях соответствует ин- формации, отображаемой на дисплее кальку- лятора. Формат слова, принимаемого от ми- крокалькулятора, показан на рис. 2.18. Приз- нак положительного значения мантиссы (по- рядка) — 0, признак отрицательного значе- 2 Зак. 53 иия — 9. Имеется возможность прерывания печати (клавиша СТП). Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 2.19, назначение выводов — в табл. 2.14, типовая схема включения показана на рис. 2.20. В режиме распечатки информация предва- рительно преобразуется в соответствии с за- коном управления термопечатающей голов- кой (ТПГ). Число символов в строке 16. Сим- волы изображаются в виде точек в поле мат- рицы 5X7. Растровая развертка символа осу- mz ^2 m3 fHtf m6 3M Пд П1 ЗП Мантисса числа Порядок числа Рис. 2.18. Формат слова, принимаемого микро- схемой К145ИК1812 от калькулятора: т„ — младший разряд мантиссы; т, — старший раз- ряд мантиссы: ЗМ— знак мантиссы; По— младший разряд порядка; П{ — старший разряд порядка; ЗП — знак порядка 33
Таблица 2.14 Вывод Обозначение Тнп вывода Функциональное назначение выводов Примечание 1—4 исз, UC1, Входы Фазы тактовых сигналов им UC2, СС4 пульсиого питания динамиче ских узлов микросхемы 5 ORG Выход Регистр связи 14 DO 5 Вход Знакогенератор Подключается к выводу 6 ПЗУ 16 DO 4 Вход Знакогенератор Подключается к выводу 11 hqv п DO 3 Вход Знакогенератор Подключается к выводу 10 FI4V 18 DO 1 Вход Знакогенератор Подключается к выводу 7 — ПЗУ 19 SYN Вход Синхроимпульс Подключается к общему выво - 20 DO 2 Вход Знакогенератор ду Подключается к выводу 9 ПЗУ ' *27 7)1 Вход Калькулятор . Подключается к любой точке регистра калькулятора 22, 23 W12, Wil Входы Клавиатура ~ 24 GND — Общий 27 D2 1 Выход Онрос клавиши СТП и выбор ПЗУ знакогенератора 28 D2 2 Выход Опрос клавиш X, Рг, П 29 A10 Выход Адрес Подключается к выводу 8 ПЗУ 30 A9 Выход Адрес Подключается к выводу 3 ПЗУ 31 A8 Выход Адрес Подключается к выводу 2 ПЗУ 32 A7 Выход Адрес Подключается к выводд 1 ПЗУ 34 CE Выход Сигнал, разрешающий формн роваиие синхроимпульсов для ТПГ 35 C02.1 Выход Управление печатью символов I группа символов 36 CO2.2 Выход Управление печатью символов 11 группа символов 37 C02 3 Выход Управление печатью символов III группа символов 38 C02 4 Выход Управление печатью символов IV группа символов 39 A6 Выход Адрес Подключается к выводу 28 ПЗУ 40 A5 Выход Адрес Подключается к выводу 27 ПЗУ 41 A 4 Выход А трее Подключается к выводу 26 ПЗУ 42 A3 Выход Адрес Подключается к выводу 19 ПЗУ 43 . coi Выход \ правление пьезодвигателем 44 A2 Выход Адрес t х. Подключается к выводу 20 ПЗУ 45 Al Выход Адрес 5 2 Подключается к выводу 21 и о ПЗУ 46 AO Выход Адрес к 2 Подключается к выводу 22 ПЗУ 48 17 cc — Напряжение питания — 27 В Примечание Выводы 6—13, 15, 25, 26, 33 47 не задействованы 34
Таблица 2.15 Режим иа входах >s с. г л 5 1. Прием кода клавиши X 1 0 2. Прием маркера во входном массиве ин- 0 0 1 — формации 3. Прием информации индикационного реги- 0 0 1 — стра* 4. Обращение к знакогенератору, прием раст- 0 0 — Pl ра символа и выдача его в регистр ТПГ 0 0 — Pl 0 0 — 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 0 0 — Pl 5. Выдача импульса печати 1 группы симво- 0 0 — Pl ЛОВ 0 0 — Pl 0 0 Pl
Сигналы Время появления сигналов иа выходах 1 д Е в" • Сч О ч* □ U 8 и 8 — 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 — — — — 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3—9 2 — 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 «+3 8—12 2 «+4 1—7 2 — Не ранее чем через 120 оборотов (Дя= 120): — 0 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 i •f’ Д 8 — — pt 1 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 0- -Д 12 1 4 р, 1 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 Он -д 12 2 1 pt 1 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 0- -д 12 2 2 pt 1 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 0- -д 12 2 3 pt 1 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 0- нД 12 2 4 0 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 • + А+1 1 1 1 р, 1 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 /4-Д-+-3 12 1 4 р, 1 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 »+д+з 12 2 1 pt 1 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 «4-Д4-3 12 2 2 p, 1 0 0 0 Л 1 0 0 0 0 0 • 4-Д+з 12 2 3 pt 1 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 i+ДН-З 12 2 4 0 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 •+Л4-4 1 2 4 pt 1 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 4-4“ Д-4-5 12 1 4 pt 1 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 — 2 4 0 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 i -4“ Д -j- 6 1 — — p, 1 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 < 4-Л+® 12 1 4 p, I 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 i -j- д -j- 9 12 2 4 — 0 0 0 0 A 1 1 0 0 0 0 j Д -j- 10 11 2 — — 0 0 0 0 A 1 1 0 0 0 0 / 4-Д + 15 1 1 — — 0 0 0 0 A I 0 0 0 0 0 1 2
Окончание табл. 2 15 Режим Сигналы Время появления сигналов на входах на выходах п Д Е В W11 им 1 QC5 ORG 1 о X т АЗ—А10 D3 2 СО2 1 СО2.2 СО2 3 8 СО1 6. Выдача импульса печати II группы симво- 0 0 Рх 0 0 0 0 А 1 0 1 0 0 0 Примеря ротов S i+S о чер< Д 11 :з 12 15-] 2 обо- 2: лов. Перед режимом 6 повторяется режим 0 0 — — 0 0 0 0 А 1 0 I 0 0 0 i+S +5 1 1 — 4. После окончания режима 6 следуют еще 0 0 — Рх — 0 0 0 0 А I 0 0 0 0 0 • -J-S4-5 1 2 — два импульса печати III и IV групп симво- лов на выходах СО2.3 и СО2.4; перед каж. дым из этих импульсов повторяется ре- жим 4 7. Выдача импульса протяжки бумаги иа один 0 0 р, 0 0 0 0 А 1 0 0 0 0 1 Прим 25 • 4-S4-30 ерно оборо 12 через гов 3 шаг 0 0 — Рх — 0 0 0 0 А 1 0 0 0 0 1 ,•4.54.31 10 I — 0 0 — Рх — 0 0 0 0 А 1 0 0 0 0 0 ,4.54.31 10 2 — 8. Переустановка адреса номера строки раст- 0 0 — Рх — 0 I 0 0 А 1 0 0 0 0 0 ,•4.54-31 12 2 — ра символов. Далее 6 раз повторяется цикл от режима 4 до режима 7. Перед каждым из них адрес строки растра на выходах АО, Al, А2 увеличивается на 1 (до 111) 9. Выдача импульсов иа двигатель для про- 0 0 р, Рг 0 I 1 I А 1 0 0 0 0 0 При* 680 после • 4-680 »ерно оборе режи 12 через )ТОВ ма 2 2 тяжки бумаги на три шага. После окоича- 0 0 — р, Рг 0 0 t) 0 А 1 0 0 0 0 1 • 4-680 12 3 — ния режима 9 микросхема переходит в ре- 0 0 — Рх Рг 0 0 0 0 А 1 0 0 0 0 1 • +681 10 I — жим опроса клавиш X, Рг, П 0 0 Рх Рг 0 0 0 0 А 1 0 0 0 0 0 • 4-681 10 2 — 0 0 — Рх Рг 0 0 0 0 А 1 0 0 0 0 1 • 4-689 12 3 — 0 0 — Р, Рг 0 0 0 0 А 1 0 0 0 0 1 14-690 10 1 — 0 0 —- Рх Рг 0 0 0 0 А 1 0 0 0 0 0 14-690 10 2 — 0 0 — Р, Рг 0 0 0 0 А 1 0 0 0 0 1 14-698 12 3 — 0 0 — Рх Рг 0 0 0 0 А 1 0 0 0 0 1 • 4-999 • 4-999 10 1 — 0 0 — Рх Рг 0 0 0 0 А 1 0 0 0 0 0 10 2 — Примечании, т — номер цикла; А — адрес растра символа в поле памяти знакогенератора, Pt— 5 бит растра символа (в параллельном коде); Р2 — растр символа в последовательном коде * Если знак порядка (ЗП) равен 9. то порядок принимается в дополнительном коде. Первым на вход D1 поступает младший разряд мантиссы.
Таблица 2 16 Номер числового ре- | гистра Временные параметры ; Номер числового ре- । Iистра Временные параметры Номер оборота регистра (после метки), соотает ствующнй началу массива Временные интер- валы Номер оборота регистра (после метки), соответ- ствующий началу массива Временные интер- валы 0 «8 Д4, Е1 7 ”18 Д6, Е1 1 ”9 Д6, Г1 8 П17 Д8, Е1 2 ”10 Д8. Д1 9 ”18 ДЮ, Е1 3 ”11 ДЮ, Е1 10 ”19 Д12, Е1 4 ”12 Д12, Е1 И ”21 Д2, Е1 5 ”14 Д2, Е1 12 ”2 2 Д4, Е1 6 ”16 Д4, Е1 13 ”2! Д6, Е1 г и|ествляется с помощью ПЗУ знакогенерато- ру (микросхема К145РЕ2П13). После печати одной горизонтальной стро- ки бумага протягивается на одни шаг, после печати полного символа — на 3 шага После распечатки индикационного или всех число- вых регистров либо 98 шагов программы мик- росхема возвращается в исходное состояние, ожидая нажатия одной из клавиш X, Рг, П Информация о сигналах на входах и вы- ходах микросхемы с привязкой к временной координате в режиме печати индикационного регистра показана в табл. 2 15 В режиме пе- чати информации числовых регистров на вхо- Таблица 2.17 Шаги программы Временные параметры Номер оборота регистра (после метки), соответ- ствующий началу массива Временные интервалы 0-6 Д4, ЕЗ - 7—13 «9 Д6, ЕЗ 14-20 ”10 Д8, ЕЗ 21-27 ”11 ДЮ, ЕЗ 28—34 ”12 Д12, ЕЗ 35—41 ”14 Д2, Е$> 42—48 ”16 Д4, 49-55 ”18 Д6. E# 56-62 /117 Д8, ЕЗ 63—69 ”18 ДЮ, ЕЗ 70-76 ”19 Д12, ЕЗ 77-83 ”21 Д2, ЕЗ 84-90 П22 Д4, ЕЗ 91-97 ”23 Д6, ЕЗ Рис 2 19 Условное графическое обозначение К145ИК1812 ды Wit н W12 подаются сигналы 0 и 1 соот- ветственно Временные параметры приема ин- формации из числовых регистров приведены в табл. 2.16. Каждое из чисел, находящихся в числовых регистрах Рг1—Рг14 калькулято- ра, при передаче из микросхемы К145ИК1812 располагается в виде массива I в формате, показанном на рис. 2.18. Все цифры располо- жены в регистре по моменту времени Е1 Каждая последующая цифра массива распо- лагается по соответствующему моменту вре- мени Дь. Например, для нулевого числового регистра по моменту Д4 находится младший разряд мантиссы /По, по Д5 — т\. Знак по- рядка числа (ЗП) находится по моменту вре- мени ПцДЗ Временные параметры приема программы приведены в табл. 2.17. При передаче прог- раммы из микрокалькулятора микросхема К145ИК1812 запоминает по семь шагов про граммы, расположенных в регистре в виде массива J. “ J , ”2’ ^2* ”з' ^з, ”4, ^4’ f ”б, ^5, а0, ^0, где аг — младшая цифра шага; Ь, — стар шая цифра шага. Все а,, Ь, расположены в регистре по моменту времени ЕЗ Каждая по- следующая цифра массива J располагается по соответствующему моменту времени Дк Например, для шагов программы 0—6 а1 на- 37
Рис 2 20. .Типовая схема включения К145ИК1812 ходится по п$Д4 после приема метки, Ь, — по пвД5 и т. д.; а0 и Ьо находятся по п$Д4 н п<лД5 соответственно. 2.5. Микросхема К145ИК1814 Микросхема К145ИК1814 предназначена для управления дисплеем, звуковым сигнали- зирующим устройством и клавиатурой микро- калькулятора «Электроника МК-72». Она ра- ботает совместно с процессором, выполнен- ным на микросхемах К145ИК1809 н К145ИК1810, или с последовательным син- хронным каналом. Связь с процессором осуществляется по последовательному каналу. Специальные ко- ды, поступающие от процессора в определен- ные моменты времени, разрешают или под- тверждают передачу в процессор кода нажа- той клавиши из буферной микросхемы К145ИК1814. После выполнения той или иной команды в определенный момент вре- мени микросхема К145ИК1814 передает про- цессору код, подтверждающий выполнение команды Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис 2 21, назначение вы- водов — в табл. 2.18, система команд пока- зана в табл. 2.19. ' "о и Опрос клавиатуры и индикатора выполня- ется .одними и теми же разрядными сигналят мн,-но с разделением во времени. В табл 2.20 приведены коды клавиш, получаемые прн коммутации соответствующих* >разрядиых сиг» налов на входы микросхемы. Микросхема К145ИК1814 имеет буферный регистр для хранения кода одной нажатой клавиши. Сов- местно с дополнительным регистром процес- сора может быть образован буферный регистр для хранения, кодов двух клавиш. Максимальное число опрашиваемых и ко- дируемых клавиш 64, число разрядов управ- ляемого индикатора 8. Микросхема обеспе- чивает динамический способ индикации. Раз- рядные сигналы формируют их как бегущий 6 18 г 4 4в 24 11 10 в 16 14 13 12 TRO1 итог по 1 2 3 4 5 6 7 8 UC 1 2 3 4 5НЛ пп 0R61 0R82 Л/ 1 2 Ц в СОЗ 2 3 Ч 5 6 7 8 COR 1 2 5 б 7 8 COFL 1 2 ПЕН 21 2 3! 25 26 42 35 42 43 31 зо 29 20 44 32 45 33 46 Рис. 2.21. Условное графическое обозначение К145ИК1814 38
Таблица 2.18 Окончание табл. 2.18 Вывод Обозна- чение Тнп вывода Функциональное назначение выводов Вывод Обозна- чение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1—4 5 6 7, 8, 10-14. 16 18 21 24 25 26 1 сз, L С1, UC2, UC4 0RG1 IRG1 DO.4, DO 1. 1)0.8- 1)0.5 1RG2 0RG2 Gh'D СО FL! DEH Входы Выход Вход Входы Вход Выход Фазы тактовых сигналов импульс- ного питания ди- намических узлов микросхемы Внешний регистр связи 1 Внешний регистр связи 1 Клавиатура Внешний регистр связи 2 Внешний регистр связи 2 Общий Управление звуко- вой сигнализацией Запрет индикации 27 28—31 32—35 36—43 44—47 48 При 23 не за] COFL2 D1.8, D1.4, D1.2, D1.1 COS2, COS4. COS6, COS8 COR1- COR8 cost. COS3, COS5, COS7 ^сс м е ч а и н 1ейст вованы Выходы Выходы Выходы Выходы г. Выводы Управление звуко- вой сигнализацией Информация Управление чет- ными сегментами индикаторного устройства Управление раз- рядами индикатор- ного устройства и опрос клавиатуры Управление нечет- ными сегментами индикаторного устройства Напряжение пита- ния — 27 В 9, 15, 17, 19. 20. 22, Таблица 2.19 Формат команды, временной интервал Описание команды Время выпалнекая команды Старшая тетрада. Д4ЕЗ Средняя тетрада ДЗЕЗ Младшая тетрада. Д2ЕЗ з 144 00 10 Код 0000 на выходах 0000 COS. Включить зуммер /такт 00 1 1 0 110 Код 123 4 0000 на выходах 567 8 0000 cos. Передать сегментный код (COS1—COS8) в первый разряд индикаторного устройства, во всех остальных установить пробел Выключить зуммер , 144 4 х " /такт з х /такт 0 111 Код 1 234 на выходах 5678 COS. Передать сегментный код (COS1—COS8) в текущий разряд индикаторного устройст- ва 144 /такт 10 10 0000 5678 Передать код младшей тетрады (СО5— СО8) в выходной порт 144 Л /такт 110 1 XX XX X X X X Вывод байта в последовательный внешний канал з 144 /такт 10 11 X X X X XX X X Обмен байтом между каналом процессора и внешним последовательным каналом . 144 Х /такт 1110 0000 X X X X Передать младшую тетраду в счетчик теку- щего разряда индикаторного устройства 3^ /такт Примечание X - информация, содержание которой определяется связью с внешней средой. 39
Таблица 2.20 Таблица 2.21 Коммутируемые выходы/входы микросхемы Э <u § я “ s Коммутируемые выходы/входы клавиши 1адцате- ЛЙ Вывод Обозна- чение Тнп вывода Функциональное назначение выводов = 2 Чу g О Ф x микросхемы Чит О V я ьг в о. 1 ин — Напряжение пита- ния индикатора Контроль задаю- щего генератора Сброс в исходное состояние Управление режи- мом работы зада- ющего генератора Режим задающего генератора COR1 —DO 1 —DO 2 —D0.3 —DO. 4 -DO. 5 —DO. 6 —DO.7 —DO.8 00 01 10 11 20 21 30 31 COR5 —D0.1 —DO. 2 —D0.3 —DO. 4 —DO. 5 —DO. 6 —DO.7 —DO.8 08 09 18 19 28 29 38 39 2, 3 4 5—8 10 GN3. GN1 SR COG1, COG3— COG5 COG2 Выходы Вход Входы Вход COR2 —D0.1 —DO. 2 —D0.3 —DO ,4 —DO. 5 —DO .6 —DO 7 —DO .8 02 03 12 13 22 23 32 33 COR6 —D0.1 —DO. 2 —D0.3 —DO. 4 —DO. 5 —DO.6 —DO 7 —DO. 8 0А ОВ 1А 1В 2А 2В ЗА ЗВ 11, 12 13, 14, 16—20 24 26—28 SFL, RFL COS1— COS7 GND СО1— СОЗ Вход Выходы Выходы Установка и сброс условного бита ре- гистра статуса Управление' сег- ментами “индика- тора ЗМрйвлеиие испол- нительными уст- ройствами Расширение внут- ренней памяти ОЗУ Расширение внут- ренней памяти ОЗУ Клавиатура Управление разря- дами индикатора и опрос клавиату- ры Напряжение пита- ния — 27 В 9, 15, 21—23, 25, 29, COR3 —D0.1 —DO. 2 —DO 3 —DO. 4 —DO. 5 —DO. 6 —DO.7 —DO. 8 04 05 14 15 24 25 34 35 COR7 —D0.1 —DO.2 —D0.3 —DO. 4 —DO.5 —DO.6 —DO. 7 —DO. 8 ОС 0D 1С 1D 2С 2D ЗС 3D 31, 34 32, 33 39—42 44 47 ORG1. ORG2 IRG1, IRG2 WI1— WI4 COR1— COR4 ^сс м е ч а н и , 43 не зад Выходы Входы Входы Выходы Выводы ействованы COR4 —D0.1 —DO 2 —D0.3 —DO.4 —DO. 5 —DO. 6 —DO. 7 —DO. 8 06 07 16 17 26 27 36 37 COR8 —D0.1 —DO. 2 —D0.3 —DO 4 —DO. 5 —DO. 6 —DO.7 —DO. 8 0Е 0F IE IF 2Е 2F ЗЕ 3F 48 При 30, 35-31 уровень лог. 0 иа выходах COR1—COR8. В момент смены отображаемой информации ми- кросхема вырабатывает сигнал запрета ин- дикации, а затем сигнал разрешения индика- ции. 2.6. Микросхема К145ИК1901 Микросхема К145ИК1901 используется в составе электронных часов и позволяет осу- ществлять' | отсчет н выдачу на индикацию' единиц и десятков минут, единиц и десятков часов (от 00 ч 00 мин до 23 ч 59 мин); отсчет и выдачу иа индикацию по вызову единиц и десятков секунд, единиц и десятков минут; начальную установку времени; выдачу сигналов двух предустановок по раздельным каналам с дискретностью в 1 мии; Таблица 2.22 Режим работы микросхемы Коммутируемые выходы/входы микросхемы Установка минут (М) COR4 — W11 Установка часов (Ч) COR4 — W12 Коррекция (К) COR1 — W13 Режим таймера (Т) COR3 — W13 Режим текущего време- ни (В) COR1 — W14 Режим секундомера (С) COR2 — W14 Останов (О) COR2 — W13 Будильник 1 (Б1) COR4 — W14 Будильник 2 (Б2) COR3 — W14 40
US 4 SK SFL RFL \BHJ) V/J CO / 2 3 К исполни- тельном устройством СОЯ 44 45 45 47 2 3 4 К индика- тору иды- бору режима GH , j —___) Кант роль- , 2 } ,кые 3 - I выкоОы Рис. 2 22. Условное графическое обозначение К145ИК1901 выдачу иа индикацию по вызову информа- ции о любой из предустановок (единицы и десятки минут, единицы и десятки часов) без нарушения хода часов и времени предуста- новки; выдачу на индикацию сигнала 1 Гц в ре- жиме текущего времени; выдачу сигнала частоты тактового генера- тора; установку времени срабатывания и пере- вод показаний в режиме текущего времени по одним и тем же входам микросхемы раздель- но для часов и минут; при подаче сигнала коррекции — останов- ку счета и обнуление в разрядах минут и се- кунд и прибавку переноса, если во время кор- рекции показания в разделах минут превы- шали 50; пуск часов по снятию сигнала коррекции; работу в режиме таймера (установку, об- ратный счет и выдачу на индикацию минут и секунд, в интервале от 59'59" до 00'00", а также выдачу сигнала окончания заданного промежутка времени). ы Условное графическое обозначение микроб схемы К145ИК1901 и типовая схема вклюнё^ ния показаны на рис. 2.22, назначение выво- дов дано в табл. 2.21, режимы работы приве- дены в табл. 2.22. 2.7. Микросхема К145ИК1906 Микросхема К145ИК1906 может использо- ваться в составе систем автоматического уп- равления (САУ) и регулирования параметров (режимов) объекта с привязкой к временно- му параметру. Микросхема управляется клавиатурой. Имеется возможность визуального контроля режимов и параметров с помощью индика- торных устройств. Частное применение микросхемы К145ИК1906 — для контроля и управления режимами работы лентопротяжного механизма (ЛПМ) в бытовых магнитофонах. Микросхема обеспечивает- синхронное переключение всех узлов уп- равления с организацией необходимых вре- менных задержек; переключение режимов работы двигателей. Микросхема может применяться как ос- новной логический элемент в манипуляторах, управляющих дозированной загрузкой произ- вольных емкостей некоторым веществом. Условное графическое обозначение микро- схемы К145ИК1906 и типовая схема включе- ния показаны на рис. 2.23, назначение выво- дов дано в табл. 2.23. Команды, реализуемы^ микросхемой К145ИК1906, приведены в мнемонических обозначениях в табл. 2.24. Время выполнения команд AG задается внешним сигналом, соот- ветствующим состоянию управляемого объек- та (вход £>/), и Д/2 — сигналами по входам Di и D4, включая время Д6. Основные команды предназначены для вы- работки управляющих сигналов с обратной ОЯВ WI 'SFL KFL К2 Юк 35 36 37 38 1 4 8 32 33 186 1 2 ~Т Информация о состоянии внешнего объекта Сигналы [ №- выбора < у; режима — 11 С2 ЮОООпФ ~С5 2 2 31 54 К Г 1-2.2М BN1 3 22 2L 25 26 27 28 29 -МСС гЧснр COG CDS 13 /4 16 17 Л 19 20 СОК 44 45 45 47 К исполни- тельным устройствам К исполни- тельным устройствам и на индикатор На индика- тор и Окады М/Г (Оыбор ре~ жима) Рис. 2.23. Условное графическое обозначение К145ИК1906. Если UH==Ucc, то выводы 1 и 48 следует соединить 41
Таблица 2.23 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1 ин — Напряжение питания индикатора 2, 3 GN3, GN1 Выходы Контроль задающего генератора 4 SR Вход Сброс в исходное состояние 5, 6, 8,10 COG1, COGS, COG4, Входы Управление режимом работы задающего гене- 11, 12 COG2 SFL, RFL Входы ратора Установка и сброс условного бита регистра 13, 14, COS1—COS8 Выходы статуса Управление работой внешнего объекта и сег- 16—21 22, 23 СО1, СО2 Выходы ментами индикатора Управление работой внешнего объекта 24 GND — Общий 25—30 СОЗ—СО8 Выходы Управление работой внешнего объекта 31 ORG1 Выход Операционный регистр 32 IRG1 Выход Операционный регистр 33 1RG2 Вход Регистр памяти 34 ORG2 Выход Регистр памяти 35 D1 Вход Контроль работы внешнего объекта 36 D2 Вход Клавиатура 37, 38 D4, D8 Вход Контроль работы внешнего объекта 39, 41 Wil, W13 Вход Клавиатура 44—47 COR1—COR4 Выходы Управление разрядами индикатора и опрос 48 Ucc — клавиатуры Напряжение питания — 27 В Примечание Выводы Z. 9. 15, 40. 42. 43 не задействованы Таблица 2.24 Режим работы микро- схемы Мнемоника команды Коммутируемые вы- ходы/входы микросхемы Время выполне- ния команды, мс Состояния управляющих выходов Основной Вспомо- гатель- ный С801 С506 С603 С702 С608 С846 С842 С847 С638 С507 PI Р2 РЗ Р4 COR4—W11 COR1—W1I COR2—WI1 COR3—WI1 C0R4—WH. W13 CORl—WU, W13 CORl—WU, W13 CORl—WU, W13 COR2—WU, W13 cokt—wu C0R1—W13 C0R2—WI3 COR3—W13 COR4—WI3 24 +А/, 30-х- Д/, 36+Д/, 36+ 36-4-ДА, ЗО + Д/i 26+Д/1 36+ АЛ 36-4 А/, 30+А/, 20 20 20 20 COSl СО8 СО7 СО6 СО5 COS6 СО8 СО7 СО6 СО5 COS3 СО8 СО7 СО6 СО5 COS2 СО8 СО7 СО6 СО5 COS8 СО8 СО7 СО6 СО5 COS4 COS6 СО8 СО7 СО6 СО5 COS4 COS2 СО8 СО7 СО6 СО5 COS4 COS7 СО8 СО7 СО6 СО5 COS3 СО8 'СО7 СО6 СО5 или COS8 СО8 СО7 СО6 СО5 COS7 СО8 СО7 СО6 СО5 СО1 СО2 СОЗ СО4 Аварий- ный Прян АВОСТ е ч а н я е. Ур овень сигнала на входе 5000 >2 микросх COS5 СО8 СО7 СО6 СО5 емы при выполнении команды С847 27 В, в остальных случаях О В. 42
Таблица 2 23 Мнемоки Kd KOMdH . ДЫ Коммутируемые выходы 'входы микросхемы Режим работы магнитофона Пояснение C80I C0R4—WI1 Останов С506 COR1—WII Воспроизведение Воспроизведение при движении ленты вправо С603 C0R2—WI1 Перемотка вправо Л С702 C0R3—WH Реверс Воспроизведение при движении ленты влево С608 C0R4—WI1, WI3 Перемотка в,лево С846 C0R1—WI1, WI3 Пауза в режиме воспроизведения Кратковременный останов С842 COR1—WI1, W13 Пауза в режиме реверса Режим. «Пауза» используется только в режи- ме ворпрбизведения или реверса С847 CORl—WH, WI3 Подготовка к за ПИСИ С507 COR1—WI1 Запись Переход1 в режим, ’'записи осуществляется только после нажатая, клавиш ^Подготовка к закиси» и «Воспроизведение» з С638 COR2—W11, WI3 Откат Возврат к предыдущим участкам фонограммы в режимах воспроизведения и реверса, мйнуя нажатия клавиш перемотки Pl COR1—WS3 Команда 1 ' Автоматический переход из режима воспроиз- ведения в режим реверса по сигналам преры- вания (иа входах D4 или D8) Р2 COR2—WI3 Команда 2 Автоматический переход из режима реверса в режим воспроизведения по сигналам преры- вания (на входе D4 или D8) РЗ COR3—W13 Программный ав- Прием сигнала от датчика состояния какого- тостоп либо узла магнитофона, например счетчика перемотки ленты Прием сигнала от датчика, срабатывающего Р4 COR4—WI3 Автостоп при отсутствии рабочего слоя ленты (коней ленты) Примечания 1 Одновременное включение режимов «Команда I* и «Команда 2» позволяет мно- гократно прослушивать отдельные участки или всю ленту автоматически 2 Для контроля состояния ЛПМ иа вход D1 подается сигнал о движении или останове ЛПМ, на вход 04 — сигнал об окончании ленты, на вход 08 — сигнал от датчика расхода ленты 3 Уровень сигнала на входе 02 при выполнении команды С847 — 27 В в остальных случаях О В Таблица 2 26 Мнемоника команд С506 С702 РЗ Р4 Р1 Р2 С801 Описание команды Управляет передвижением объекта (емкости) в заданную точку пространства (конвейера) Управляет операцией загрузки емкости до требуемого уровня (объема) Обеспечивает прием импульсного()сигнала, поступающего при достижении объек- том заданной точки 1 I 1 _ _ Обеспечивает прием сигнала, й&ступающерр'дариудополнении емкости некоторым веществом до требуемого уровд,и ; . — Автоматический переход от операции передвижеийя объекта к операции загруз- ки (при поступлении на вход Д8 микросхемы сигнала, сообщающего о достиже- нии объекта заданной точки положения) Автоматический переход от операции загрузки к операции передвижения следу- ющего объекта в заданную точку (при поступлении на вход D4 микросхемы сигнала, сообщающего о заполнении емкости до требуемого уровня или массы вещества) Осуществляется останов выполняемого процесса . 43
связью и выполняются по нажатию клавиш или программно. Вспомогательные команды предназначены для программирования основных команд. Команда С801 является общей командой «Стоп> для всех основных режимов работы микросхемы. Команды С846, С842 (воспринимаются только после команд С506 и С702) служат в качестве команд «Стоп> с запоминанием пре- дыдущего режима. Команды С506 и С507 задаются одной и той же клавишей (см. табл. 2.20). Для их различия введена переходная команда С847. Выход на команду С507 осуществляется толь, ко после выполнения команды С847. Команду С507 можно использовать для включения устройств (объектов), где необхо- димо застраховаться от случайных нажатий клавиш Команда С638 по нажатию клавиши вы- полняет автоматический переход из команды С506 в режим команды С608 и обратный пе- реход — по отпусканию клавиши (или от команды С702 к команде С603 аналогично). Вспомогательные команды по первому на- жатию клавиши устанавливаются, а по вто- рому — сбрасываются. Эти команды воспри- нимаются в любом из основных режимов ра- боты микросхемы. Управляющие выходы СО1—СО4 индициру- ют, какая из вспомогательных команд уста- новлена (введена в собственное ЗУ), Команда Р1 при поступлении сигналов прерываний от контролируемых объектов обеспечивает автоматический переход от команды С506 к команде С608, а команда Р2 — аналогичный переход от команды С608 к команде С506 Команда РЗ используется для демаскиро- вания прямого прерывания, поступающего от контролируемого объекта. Если команда РЗ не установлена, то вход для внешних преры- ваний D8 является замаскированным н мик- росхема не реагирует на прерывание. Команда Р4 аналогична команде РЗ и ис- пользуется для демаскирования инверсного прерывания, поступающего на вход D4 мик- росхемы. Микросхема К145ИК1906 может быть при- менена для управления работой ЛПМ быто- вых магнитофонов. Для этого случая соот- ветствие режимов работы ЛПМ командам микросхемы приведено в табл. 2.25. Одно- временное включение режимов «Команда 1> и «Команда 2» позволяет многократно про- слушивать отдельные участки или всю ленту автоматически Для контроля состояния ЛПМ на вход D1 подается сигнал о движении или останове ЛПМ, на D4 — сигнал об оконча- нии ленты, на D8 — сигнал от датчика рас- хода ленты. Микросхему К145ИК1906 можно приме- нять как основной логический элемент в ма- нипуляторах, управляющих перемещением объекта или дозированной загрузкой произ- вольных емкостей некоторым веществом. При 44 управлении процессом микросхема анализиру- ет состояние управляемого объекта и при от- клонении от заданного алгоритма работы вы- ходит на аварийный останов, оповещая об этом оператора. Система команд, реализуемая микросхемой в составе манипулятора, приведена в табл 2 26. 2.8. Микросхема К145ИК1907 Микросхема К145ИК1907 предназначена для программного управления внешними уст- ройствами, технологическими режимами с привязкой к реальному времени, выраженно- му в часах и минутах. Микросхема выполня- ет функции таймера/программатора. Мини- мальное время, задаваемое одной командой, 00 ч 01 мии, максимальное 99 ч 99 мин. Микросхема вместе с интерфейсной микро- схемой серии К145ИК19 может быть состы- кована с другими стандартными шинами лю- бого семейства микро-ЭВМ по ^^следователь ному каналу, что позволяет разгрузить цент- ральную ЭВМ от ряда второстепенных опе- раций Управление микросхемой и ввод програм- мы выполняются с помощью клавиатуры, ви- зуальный контроль — с помощью 4-разряд- ного индикатора. Условное графическое обозначение микро- схемы показано на рис. 2 24, назначение вы- водов дано в табл. 2.27. Рис 2.24 Условное графическое обозна- чение К145ИК1907
Таблица 2.27 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1 ин Напряжение питания иидика- 2, 3 GN3, GN1 Выходы тора Контроль задающего генерато- 4 SR Вход ра Сброс в исходное состояние 5—8, 10 COG1, COG3— Входы Управление режимами работы 11, 12 COG5. COG2 SFL. RFL Входы задающего генератора Установка и сброс условного 13, 14, COS1—COS7 Выходы бита регистра статуса Управление сегментами инди- 16—20 22, 23, СО1—СОЗ Выходы катора Управление внешними устрой- 25 24 GND ствами Общий 27—29 СО4—СО6 Выходы Управление внешними устрой- 31 ORG1 Выход ствами Операционный регистр 32 1RG1 Вход Операционный регистр 33 IRG2 Вход Регистр памяти 34 ORG2 Выход Регистр памяти 35—37 DI, D2. D4 Входы Данные о состоянии внешних 38—42 D8, W11 — WI4 Входы устройств Клавиатура 44—47 COR1—COR4 Выходы Управление разрядами индика- 48 Ucc тора и опрос клавиатуры Напряжение питания — 27 В Примечание Выводы 9, 15, 21, 26, 30, 43 не задействованы Микросхема работает в режимах програм- мирования и счета. В режиме программиро- вания программа, подготовленная пользова- телем, вводится в ЗУ, подключаемое к мик- росхеме, а в режиме счета исполняется. Име- ется возможность многократного повторения участков программы в цикле; максимальное число циклов 10. В режиме счета все клавишные входы бло- кируются, за исключением' аварийного оста- нова и вызова (чтения) адреса исполняемой команды. Одновременно контролируются входные шины аварийных прерываний от внешних устройств, анализируется состоя- ние внешних устройств по входным шинам DI, D2, D4. По директиве останова програм- мы прекращается отсчет времени при сохра- нении сигналов иа управляющих выходах. Микросхема переходит в режим редактирова- ния программы. Система команд состоит из операционных команд и команд управления программой. Формат операционной команды показан иа рис. 2.25. К командам управления относятся: коман- ды цикла (формат показан иа рис. 2.26), команды безусловного перехода (рис. 2.27), команды останова (рис. 2.28). Таблица 2.28 Адрес Код команды Пояснение 00 7770010 • Все управляющие выхо- ды включены на 10 мин Входы D1—D4 от внеш- них устройств заблоки- рованы 01 0100105 Включен только выход COt на 1 ч 5 мин. Вос- принимается прерывание по всем входам 02 ГГГ0031 Цикл (охватывающий команды, записанные по адресам 00 и 01) будет выполняться 4 раза 03 1020095 Включен только выход СО6 на 1 ч 35 мин. Пер- вый вход (D1) заблоки- рован от внешних пре- рываний 04 ППП0001 Переход на команду по адресу 00 45
Таблица 2.29 Коммутируемые выходы/входы микросхемы Время выполне- ния команды, мс Состояние ВЫХОДОВ Директива C0R1—W11 COR2—W11 10—16 cost COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Цифра 0 10—16 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Цифра 1 C0R3—W11 10—16 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Цифра 2 C0R4—W11 10—16 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Цифра 3 COR1—W12 12—16 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Цифра 4 COR2—WI2 12—16 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Цифра 5 COR3—W12 12—16 COS1 COS2 COSS COS4 COS5 COS6 COS7 Цифра 6 COR4—W12 12—16 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Цифра 7 C0R1—W13 14—16 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Цифра 8 COR2—WI3 14—16 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Цифра 9 COR3—W13 14—16 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Команда цикла — при загрузке, команда чтения — в режиме редактирования COR4—W13 14—16 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Команда безусловно- го перехода C0R1—W11, W12 8—400 COSl COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Адрес команды COR1—W14 COR1—W11, W13 18—20 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Загрузка команд 10-12 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Сброс содержимого команды C0R1-W12, WI4 200—500 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Иикремеит адреса COR3—W14 10—12 COS1 COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Сброс адреса коман ды COR2—WI4 200—500 COSl COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Чтение команды 75OR4—W14 200—500 Управляющие выходы устанавливаются в со- ответствии с программой Пуск программы CORl—WU 20-40 COSl COS2 COS3 COS4 COS5 COS6 COS7 Останов программы — 22—44 COSl COS2 COS3 COS4 СО1 СО2 СОЗ СО4 COS5 COS6 COS7 СО5 СО6 Аварийный останов программы (останов программы) Примечание Уровень сигнала на «Аварийный останов программы» — 27 В, в входе D8 при выполнении директив остальных случаях О В «Останов программы» н Масла внеш- ние лреры- Сос таяние { Зинии | Выкидных шин А\ М | В! \ В2 | Время Выполнения команды упривления | '^аеоГ I \^У^Г'\ Л VZ D! СОЗ саг СО! £07 саб COS 2 г ~7 2 ~а 2 ~3 2 2 2 1 2 О 2 4 2 2 2 f 2 2 2 2 f 2 2 с| 7 | е | 3 I 4 I 3 I 2 I 1 Рис. 2.25. Формат операционной команды условное обозначение полей команды, В — ианменовання сигналов, С - разряды индикатора А 46
Момер г—\ 7 с € д 7 7 7 тетроды ' ° ,J * J z 1 Обозначение . поля (=у> команды КОП, А2 А! 3 Sado,^ 7 6 5 4 3 2 7 Обозначение . пом ч> команды 1 ! 1 К 0 f?2 А! X X Рнс. 2.27. формат команды безусловного пе- рехода: КОП- — код команды безусловного перехода; As, А} — адреса перехода; X — комментарий Рис. 2.26. Формат команды цикла: КОГК — код команды цикла; Д2, At адреса началь- ной команды цикла; Z — число повторений цикла (задается на 1 меньше требуемого числа повторений); X — комментарий (поле комментария можно исполь- зовать для нумерации циклов и программ) 2.9. Микросхема К145ИК1908 номер с±> 7 в s k з г. t тетраОьГ Одозначение поле сд> команды Рис. 2.28. Формат команды останова: КО/!. - код кояанны останова' (0000); X -' нбм-Мен^ г; ч• > . . . - ' тарий Пример программы для таймера/'програм- матора на базе микросхемы К145ИК190^ при- веден в табл. 2.28. Функционирование кла- виш показано в табл. 2.29. - . Микросхема К145ИК1908 предназначена для программного управления внешними уст- ройствами, технологическими режимами с привязкой: к реальному времени, выраженно- му в минутах и секундах. Минимальное вре- мя;1 лза'даваймое одной командой, 00'01", мак- ; ..симадьное ^9'99". , , >. . Условное графическое обозначение: микро- : схемы 'Кг45ИК1Ф08 Приведено на рис. 2.29, назначение выводов — в табл. 2.30. Управление микросхемой и ввод програм- мы выполняются, с помощью клавиатуры, а визуальный контроль — с помощью 4-разряд- ного индикатора. Коды клавиш приведены в табл. 2.31 ' Таблица 2.30 Вывод Обозначение Тнп вывода Функциональное назначение выводов 1 ин - Напряжение литания инди- катора 2, 3 GN3, GN1 Выходы Контроль задающего гене- ратора 4 SR Вход Сброс в исходное состояние 5—8. 10 . COG1, COG3— COG5, COG2 Входы Управление режимом рабо- ты задающего генератора 11, 12 SFL, RFL Входы Установка и сброс условно- го бита регистра статуса 13. 14. 16—20 COS1—COS7 Выходы Управление сегментами ин- дикатора 22. 23 СО1. СО2 Выходы Управление внешними уст- ройствами 24 GND — .Общий 25—30 СОЗ—СО8 Выходы Управление внешними уст- ройствами 31 ORG1 Выход Операционный регистр 32 1RG1 Вход Операционный регистр 33 IRG2 Вход Регистр памяти , 34 35-37 ORG2 DI. D2, D4 ВьгхсИ'' Входы — р^йс'гр-'.’памяти Данные о состоянии .внеш- )ЧДних устройств. г ( 38—42 D8, W11—W14 Входы Клавиатура' 44—47 COR1—COR4 Выходы Управление разрядами ин- диКатбра и.опрос клавиату- ры ' 48 Ucc — Напряжение питания—27 В Примем а н и е. Выводы 9, 15, 21. 43 не задействованы. Рнс. 2.29. Условное графическое обозна- чение К145ИК1908 1КБ ОЯБ 3Z f . 1 И, 33 2 2 34 D CO 3S 22 36 2 2 JL 37 (f 25 ЗВ g 26 3 27 WI 20 39 .ш 2 7 JL 30 4/ 8 jjF 4 cos 1 2 п SFL 3 4 Л. RFL 17 S COG 19 5 I 6 1 ю t 3 б т4 con f 44 в 3 2 3 9 еб 4 SR 47 „ Г S 6H W. 3 ~24. 1 3 47
3 ‘f ь Рис 2.30. Положение сегментов разряда инди- катора Отображение на индикаторе информации, вводимой с клавиатуры, показано в табл. 2 32, положение сегментов разряда индикатора — на рис. 2.30. Система команд состоит из операционных команд и команд управления программой. Формат операционной команды показан на рис. 2.31. Задаются переменные- М — в восьмеричном коде, В1 и В2 — в шестнадца- теричном коде, время — в десятичном коде Формат команды цикла показан на рис. 2.26. Максимальное число циклов 15 Формат команды безусловного перехода показан на рнс. 2.27, команды останова - на рнс. 2.28. Временные диаграммы следования импуль- сов опроса клавиатуры и управления разря- дами индикатора показаны на рис 2 32. Фрагмент программы для микросхемы К145ИК1908 приведен в табл. 2.33. Таблица 2.31 Клавиша Коммутируемые выходы/входы микросхемы Код отображаемого символа Сегменты Символ, отобража- емый иа ин- дикаторе I, 2, 3 4, 5, 6. 7 0 COR1—W11 1 1 1 0 1 1 1 0 1 COR2—WI1 0 0 1 0 0 1 0 1 2 COR3—W11 1 0 1 1 1 0 1 2 3 COR4—WH 1 0 1 1 0 1 1 3 4 COR1—WI2 0 1 1 1 0 1 0 4 5 COR2—WI2 1 1 0 1 0 1 1 5 6 COR3—WI2 1 1 0 1 1 1 1 6 7 COR4—WI2 1 0 1 0 0 1 0 7 С 8 COR1—W13 1 1 1 1 1 1 1 8 d 9 COR2—W13 1 1 1 1 0 1 1 А е а COR3—WI3 1 1 1 1 1 1 0 9 f ь COR4—WI3 1 1 1 1 1 0 0 Р F с Ав. ост 8 CORI—W13/\D8 1 1 0 0 1 0 0 Г F d Ав. ост. 9 COR2-Wf3/\D8 1 1 1 1 1 0 0 L F е Ав. ост а COR3—WI3\ D8 1 1 1 1 1 0 0 Р F f Ав. ост В COR4—W13/\D8 ООО 0 0 0 0 Пробел Зп CORI—W14 0 1 0 0 1 0 1 L Чт COR2—WI4 1 1 0 0 1 0 0 Г СА COR3—WI4 1 I 1 1 1 0 0 Р Р COR4—WI4 Р А CORl—Wl2f\WIl 1 1 1 1 1 1 0 А СК CORl—WI3f\WH 0 1 0 0 1 0 1 L А 4-1 CORI—W14\W12 0 1 0 0 1 0 1 L* Стоп —WI2\WH\D8 1 1 1 1 1 1 0 А Ав. ост В рабочем — D8 1 1 1 1 1 0 0 р режиме Примечания. 1. Единица соответствует напряжению низкою уровня иа выходе микросхемы, нуль— напряжению высокого уровня. 2 L* — символ, отображаемый только в режиме записи 3 Для реализации команды, обозначенной символами верхней символики, следует одновременно нажать префиксную клавишу F соответствующей команды. 48
Марка, входных сигналов Состояние выходных управляющих сигналов Параметры заданного времени. М В1 62 » Десятки минут Минуты Десятки секунд Секунды т D2 27/ т сдз coz cot СОВ С07 COS СОЗ 3 2 !~3 2 2 2 2 ~ 2 /’ о 2 2 2 \2 з г i а 2 2 2 2 3 2 10 2 2 2 2 7 й 5 4 3 2 1 Рис 2 31 Форма! операционной команды 1 условные обозначения полей команды, В наименования сигналов. С разряды индикатора 16 тактов 16 тактов 16 тактов 16тактов Рнс 2 32 Временные диаграммы сигналов опроса клавиатуры и управления разряда- ми индикатора Таблица 2.32 Отображение на индикаторе Кла- (по разрядам) вигна Пояснение 4 i 2 1 А А Установка режима адреса команды 0 0 А Ввод адреса команды, например 03 Сброс неправильно иа- } 0 3 А бранного адреса осуществить нажатием клавиши СА или кла- виш, соответствующих правильному адресу Зп L Установка режима записи команды 7 L 7 Ввод полного формата команды, например 7010001 0 L 7 0 1 L 7 0 1 При вводе числа осуществляется сдвиг информации влево вы- 0 7 0 10 теснением предыдущего содержимого старшего разряда в ре- жиме записи 0 0 10 0 Сброс неправильно набранной информации при сохранении 0 10 0 0 режима записи осуществляется нажатием клавиши СК 1 0 0 0 1 49
Таблица 2.33 Адрес Кол команды (по разрядам) 7. 6. 5. 4. 3, 2. 1 Описание команды 0 01 02 03 04 0 1 1 0 0 2 0 4 3 0 0 10 0 3 4 4 0 0 3 0 А Л А 0 1 4 0 Р Р Р 0 9 0 0 В .течение 20 с будет подаваться управляющее напряжение с выходов микросхемы в виде сигналов СО1 и СО5. При по- даче напряжения низкого уровня на один из входов D1—D3 может произойти переход на выполнение команды, записанной по адресу, соответствующему состоянию входов В течение 1 мин будет подаваться управляющее напряжение с выходов микросхемы в виде сигналов СО1 и СО‘2. При по- даче напряжения низкого уровня на один из входов D1—D3 может произойти переход на выполнение команды, записан ной по адресу 50, 60 или 70 В течение 30 с будет подаваться управляющее напряжение с выходов микросхемы в виде сигналов СОЗ и СО7. При по даче напряжения низкого уровня на один из входов D1—D3 может произойти переход на выполнение команды, записан- ной по адресу 40, 50, 60 или 70 Команды, начиная с записанной по адресу 01, будут выпол Мяться 4 раза Осуществляется переход для выполнения команд, начиная с команды, записанной по адресу 09 2.10. Микросхема К145ИК1914 Микросхема К145ИК1914 предназначена для отсчета дискретных значений параметра с привязкой к реальному времени, выражен- ному в минутах и секундах. Микросхема вы- полняет функции автономного счетчика/тай- Мера; она может использоваться для управ- ления лентопротяжным механизмом (ЛПМ) бытового магнитофона, контроля расхода лен- ты, текущего времени. Частота входных импульсов при скважно- сти Q = 2: н режиме «Перемотка» не более 102 Гц, в режиме «Рабочий ход» не более 64 Гц. Частота ввода информации с клавиатуры ие более 30 Гц. При управлении ЛПМ микросхема выпол- няет функции: прямой и обратный счет вход- ных импульсов (условного метража) в режи- ме «Перемотка» и «Рабочий ход», прямой и обратный счет времени в режиме «Рабочий ход», сравнение текущего значения счетчика входных импульсов с введенным ранее с кла виатуры значением и вывод результата срав- нения на индикатор. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рнс. 2.33, назначение вы- водов — в табл. 2.34. Режимы работы микро- схемы и исходные параметры устанавливают- ся с помощью клавиатуры ввода, обращение к которой осуществляется через префиксную клавишу С/Т. В табл. 2.35 приведено обозна- чение клавиш и осуществляемая имн комму тация разрядных выходных сигналов на вхо- ды микросхемы. Рис. 2.33. Условное графическое обозна- чение К145ИК1914 50
Таблица 2.34 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов / ин — Напряжение питания индика 2, 3 GN3, GN1 Выходы Контроль задающего генерато- 4 SR Вход ра Установка в исходное состоя ние 5—8. COG1, COG3— Входы Управление режимом работы 10 COG5, COG2 задающего генератора И, 12 SFL, RFL Входы Установка и сброс условного бита регистра статуса 13, 14, 16—20 COS1—COS7 Выходы Управление сегментами инди катора 22, 23 С01, С02 Выходы Управление внешними устрой- ствами 24 GND — Общий 25 СОЗ Выход Сигнализация о направлении счета времени' лог 1 — прямой счет; лог. 0 — обрат 1 i ч<*i (таймер) 26 С04 Выход Сигнализация о виде инфор- мации, выводимой на индика- торное устройство, лог. 1 — значение счетчика импульсов (условный параметр); лог 0 -- значение времени 27 С05 Выход Сигнализация о переполнении счетчика входных импульсов при прямом и обратном счете (лог. 0) 28 С06 Выход Сигнализация о превышении значения счетчика импульсов над установленным значением с клавиатуры (лог 0) 29 С 07 Выход Сигнализация о превышении установленного с клавиатуры значения над значением счет чика (лог 0) 30 С08 Выход Сигнализация о равенстве зна- чений счетчика и установленно- го с клавиатуры (лог. 0) 31 ORG1 Выход Операционный регистр 32 IRG1 Вход Операционный регистр 33 IRG2 Вход Регистр памяти 34 ORG2 Выход Регистр памяти 35 D1 Вход Сигнал «Счет.» 36 D2 Вход Сигнал «ЛПМ» (лог 0—вклю- чен; лог. 1 — выключен) 37 D3 Вход Сигнал «Направление» (лог. 1 — прямой счет; лог 0— обратный счет) 38 D4 Вход Клавиша CZT 39. 40 Wil, W12 Входы Клавиатура 41 D5 Вход Сигнал «Перемотка» (лог 0 — режим «Перемотка»; лог. 1 — режим «Рабочий ход») 42 WI3 Вход Соединен с выводом 47 44—46 COR1—COR3 Управление разрядами индика тора и опрос клавиатуры 47 COR4 Соединен с выводом 42 48 U с с — Напряжение питания — 27 В Примечаии е Выводы 9, 15, 21, 43 не задействованы
Таблица 2.35 Коммутнрнемые выходы/входы Обозначение клавиши микросхемы WI1 4 COR1 —► WI2 0 Wil, W12 8 W11 5 COR2 WI2 1 Wil, WI2 9 WI1 6 COR3 —> WI2 2 Wil, WI2 Сброс W/1 7 COR4 WI2 3 Wil, WI2 Обмен Примечание Назначение клавиш 0 9 — для ввода информации о параметрах, Сброс — для сброса значений параметра, Обмен — для изменения вида информации, выводимой иа индикаторное уст- ройство, а также подготовки ввода соответствующего параметра в микросхему 2.11. Микросхема К145ИК1915 Микросхема К145ИК1915 предназначена для управления работой электропроигрывате- ля высшего класса. Микросхема К145ИК1915 в составе уст- ройства управления работой электропроигры- вателя обеспечивает выполнение следующих функций: определение наличия грампластинки и ус- тановку головки электропроигрывателя (ЭП) на вводную канавку грампластинки по коман- де «Старт» с клавиатуры управления или по сигналу дистанционного управления (ДУ). определение момента окончания грамзапи- си и возврат тонарма на стойку (автостоп). установку головки на вводную канавку грампластинки вручную, по команде «Старт» и после срабатывания автостопа в режиме «Повтор», возврат тонарма ЭП на стойку при вклю- чении ЭП и по команде «Стоп» с клавиату- ры управления или по сигналу ДУ, блокировку опускания микролифта ЭП вне зоны грампластинки или при ее отсут- ствии; управление перемещением тонарма в го- ризонтальной и вертикальной плоскостях с клавиатуры ЭП; переключение частоты вращения диска ЭП. переключение режимов кварцевой стаби- лизации или ручной перестройки частоты вра- щения диска; 52 включение и отключение автоматическою режима работы ЭП с целью проигрывания нестандартных грампластинок; визуальный контроль режимов работы ЭП с помощью индикаторных устройств Условное графическое обозначение микро схемы К145ИК1915 приведено на рис. 2.34, назначение выводов — в табл. 2.36 Управление работой микросхемы осущест- вляется с помощью клавиатуры или от дис- танционного пульта управления (ДУ) Ком- мутация сигналов при функционировании кла- виш показана в табл. 2.37 Нажатне клавишей «Вправо», «Влево» приводит к подъему микролифта и перемеще- нию тонарма вправо или влево, пока клави- ша нажата. При движении тонарма над плас- тинкой включается режим «медленно» Кла- вишей «Вверх/Вниз» осуществляется подъем и опускание микролифта. Клавиши «Кварц» и «Ручная» изменяют состояния управляюще- го выхода СО2.6 и соответствующих индика- ционных выходов. Клавиша «Автомат» осу- ществляет переключение автоматическою и ручного режимов управления ЭП и изменение соответствующего индикационного выхода Клавиша «Повтор» осуществляет включение и отключение режима повторения грамзаписи и изменение состояния соответствующего инди- кационного выхода. Клавиша «33/45» осуще- ствляет изменение состояния управляющего выхода СО2 2 и соответствующих индикацион- ных выходов. Рис. 2.34 Условное графическое обозначение К145ИК1915
Таблица 2.36 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1 ин Напряжение питания индикатора 2, 3 G\'3, GN1 Выходы Контроль задающего генератора 4 Вход Установка в исходное состояние 5-8, 10 COG1, COG3—COG5, CGG2 Входы Управление режимом работы задающего генера- тора 11, 1‘2 St L, RFL Входы Установка и сброс условного бита регистра ста- туса 13 СО1.1 Выход Индикация режима управления ЭП (лог. 0 — ав- томат, лог. 1 — ручное управление) Индикация режима «повтор» (лог 0 — режим «повтор» включен) 14 СО1.2 Выход ./£ СО1.3 Выход Индикация частоты вращения диска ЭП 33 1/3 об/мин (лог. 0 — частота вращения 33 1/3 об/мии) 17 СО,.4 Выход Индикация частоты вращения диска ЭП 45 об/мин (лог. 0 — Частота вращения 45 об/мии) 18 СО1.5 Выход Индикация режима кварцевой стабилизации ча- стоты вращения ’’диска ЭП (лог. 0 — кварцевая стабилизация включена) 19 СО1.6 Выход Индикация режима ручного управления частотой вращения диска ЭП (лог. 0 — ручное управление включенц) 20 СО1.7 Выход Индикаций 22 СО2.1 Выход Управление перемещением тонарма вправо (лог. 0 перемещение вправо включено) 23 СО‘2.2 Выход Управление перемещением тонарма влево (лог. 0 — перемещение влево включено) 24 GND — Общий , 25 СО2 3 Выход Управление режимом «Медленно» (лог. 0—ре- жим «Медленно» включен) 26 СО2.4 Выход Управление микролифтом (лог. 0 — микролифт опущен, лог. 1 — микролифт поднят) 27 СО2.5 Выход Управление приводом диска ЭП (лог. 0 — привод диска включен) 28 СО2.6 Выход Переключение режимов кварцевой стабилизации или ручного управления частотой вращения ди- ска ЭП (лог. 1—кварцевая стабилизация, лог. 0— ручное управление) 29 СО2.7 Выход Переключение частоты вращения диска ЭП (лог. 1 соответствует 33 1/3 об/мин, лог. 0 — 45 об/мин) 31 ORG1 Выход Операционный регистр 32 1RG1 Вход Операционный регистр 33 1RG2 Вход Сигнал дистанционного управления 35 D1.1 Вход Сигнал автостопа (лог. 1 — автостоп достигнут) 36 D1 2 Вход Сигнал отсутствия грампластинки (лог. 0 для t^>T соответствует наличию грампластинки) 37 D1.3 Вход Сигнал о положении тонарма над грампластинкой (лог. 1 —тонарм над грампластинкой) 38 D14 Вход Сигнал о положении тонарма на стойке (лог. 1— тонарм на стойке) 39, 40 Wil, WI2 Входы Клавиатура 44 -47 D2.1—D2.4 Выходы Сигналы опроса клавиатуры 48 U се — Напряжение питания — 27 В Примечание Выводы 9, 15, 21, 30, 34, 41—43 не задействованы. 53
Таблица 2.37 Рис. 2 35 Форма сигнала на входе D2 микро- схемы' т= Ю-?-30 мс. 7 = 0,6 с Рнс. 2.36 Форма сигнала от дистанционного пульта управления Коммутируемые выходы/входы микросхемы Обозначение клавиши WI1 CORI —> W12 Wil, W12 Вправо Кварц Автомат WI1 COR2 —> WI2 Wil, W12 Влево Старт'стоп Повтор WI1 COR3 -> W12 VII, WI2 Вверх,вниз Ручная 33/45 Команды управления с клавиатуры имеют приоритет перед командами ДУ. Форма сигнала на входе D2 показана на рис. 2 35, сигнала ДУ — на рис. 2.36 То —1/2® с; длительность импульса любой команды равна То, длительность селекторного импульса ЗТ0; интервалы между селекторны- ми и командными импульсами «СтартСтоп»— То, «Вверх/Вниз» — 2То, «Повтор» — ЗТ0 Г лава 3 Микропроцессорный комплект серии КР580 Комплект микросхем серии КР580, выпол- ненных по п-МДП- и ТТЛШ-технологии, ха- рактеризуется архитектурным единством, ко- Таблица 3.1 торое обеспечивается автономностью и функ- циональной законченностью отдельных мик росхем, унификацией их интерфейса, прог- Тип микросхем Функциональное назначение Гип корпуса Технология КР580ВМ80А Однокристальный 8-разряднын микропроцессор 2123.40-2 п-МДП КР580ВВ51А Программируемый последовательный интерфе с 2121 28-5 п-МДП КР580ВИ53 Программируемый таймер 2120.24-3 п-МДП КР580ВВ55А Программируемый параллельный интерфейс 2123.40-2 п-МДП КР580ВТ57 Контроллер прямого доступа к намчт>. 2123.40-2 п-МДП КР580ВН59 Контроллер прерываний 2121 28-5 п-МДП КР580ВВ79 Интерфейс клавиатуры дисплея 2123 40-2 п-МДП КР580ВГ75 Контроллер ЭЛТ 2123.40-2 п-МДП КР580ВК91А Интерфейс МП канал общего пользования 2123 40-2' п-МДП КР580ВА93 Приемопередатчик МП-канал общего пользования 2121 28-10 п-МДП КР580ГФ24 Генератор тактовых сигналов 238 16-2 ттлш КР580ВК28, КР580ВК38 Системный контроллер и шинный формирователь 2121 28-4 ттлш КР580ИР82, КР580ИР83 Буферный регнстр/регистр с инверсией 2140.20 2 ттлш КР580ВА86, КР580ВА87 Шинный формирователь/формирователь с инвер- сией 2140.20-1 ттлш 54
Таблица 32 Параметр Обоз наче мне Значения паоамет ров (макс (мии )] Напряжение питания1 В исс 5 25(4 75) Входное напряжение низко го уровня1, В и н 0 8 Входное напряжение высо кого уровня1 В и т (2 0) Выходное напряжение низ кого уровня, В и,» 0 45 Выходное напряжение вы сокого уровня1 В U<jh (2 4) Выходной ток низкого vpOB ня1 м X !<>! 2 2 Выходной ток высокого уровня1 мА 1Он -04 Ток утечки на входах мкА 1 / 7 ±ю Ток утечки на входах/выхо дах мкА тЮ Емкость нагрузки1 пФ 100 Емкость на входах пФ ( 7 10 Емкость на входах/выходах пФ 20 1 Значения статических параметров отличающие ся от указанных приведены в таблицах параметров конкретных микросхем раммируемостью микросхем их логической и электрической совместимостью Восьмираз рядная организация фиксированный набор команд, большой выбор периферийных микро схем различного назначения относительно вы сокое быстро гействие умеренное потребле ние мощности обеспечивают ЧПК широкое применение при соз гании средств вычисли тельной техники устройств локальной авто матики, контроллеров измерительных прнбо ров и периферийных устройств микро ЭВМ для управления технологическими процесса ми и измерительными системами и др Состав МПК серии КР580 приветен в табл 3 I основные стыковочные параметры чаны в табл 3 2 Микросхемы серии КР580 по входам и вы хотам совместимы с микросхемами ТТЛ се рий К133 и К155 3.1. Микросхема KP580BM80A Микросхема КР580ВМ80А — фснкцио нально законченный однокристальный парал лельный 8 разря гный микропроцессор с фик сированной системой команд применяется в качестве центрального процессора в устрои ствах обработки данных и управления Микропроцессор имеет раздельные 16 раз рячный канал ачреса и 8 разрядный канал данных Канач адреса обеспечивает прямую адресацию внешней памяти объемом до 65536 байт 256 устройств ввода и 256 уст ройств вывоза Условное графическое обозначение микро схемы привей но на рис 3 1, назначение вц водов в табл 3 3 структурная схема пока- зана на рис 3 2 временная диаграмма основ ных сигналов на рис 3 3 Восьмиразря гное арифмечико чогическое устройство микропроцессора обеспечивает выполнение арифметических и логических операций на г гвоичнымн данными пре гстав ленными в допо чнительном коде а также об работку двоично тесягичных упакованных чисел В чос ав блока регистров входят 16 раз рячный per ич гр а чре-са команды (IP) 16 раз рядный ре । ис гр хказатечя стека (SP), 16 раз ря гныи регистр временного хранения (WZ) 16 разрягная схема инкремеич а декремента 1ч шесть 8 разря чных регистров общего назна чения (В ( D Е Н L) которые могут ис пользоваться и как три 16 разря чных регист ра (ВС DE HL) Мнкр игроцечсор выполняет коман чы По машинным цикчам Число циклов необходи мое для выполнения команды зависит от ее типа и может быть от одного до пяти Ча шинные циклы выполняются по машинным тактам Число тактов в цикле определяется котом выполняемой команды и может быть от трех чо пяти Длительностп такта равна периоre тактовой частоты и при частоте 2 0 МГц составляет 500 нс В начале каж чого машинного цикла мик- ропроцессор вырабатывает сигнал синхрогги зации 8) V который в сочетании с чрхгимм 10 5 6 23_ IL- 14 22_' 15 12 20 28 1! 00 01 02 03 05 06 01 80v HLO /НТ CI 68 Рос1 UccZ Р\0 CPU 7 АО 41 А2 АЗ А4 А5 А6 А7 А8 А9 А10 All А12 А13 А14 А15 HL О А WI INTO 8С Тб SYN 25$ ~27 29 30 -1L 35 1 40 21 24 77 18 19 2 GNU Рис 3 1 \ч говпое графы геч кое ооозначение КР580ВЧ80А 55
Таблица 3.3 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов /, 25—27 А10, А0—А2, Выходы1 Канал адреса 29—40 АЗ — А9, А15, А12—А14, АП 2 GND — Общий 3—10 D4—D7, D3—D0 Входы/выходы1 Канал данных 11 U/О Напряжение источника смещения — 5 В 12 SR Вход Установка в исходное состояние 13 HLD Вход Захват 14 INT Вход Запрос прерывания 15, 22 С2, С1 Входы Тактовые сигналы 16 INTE Выход Разрешение прерывания 17 RC Выход Прием информации 18 TR Выход Выдача информации 19 SYN Выход Сигнал синхронизации 20 UCCl — Напряжение питания +5 В 21 HLDA Выход Подтверждение захвата 23 RDY Вход Сигнал «Готовность» 24 W1 Выход Сигнал «Ожидание» 28 и J СС2 — Напряжение питания +12 В С тремя состояниями сигналами может быть использован для орга- низации различных режимов работы. На рис .3 4 изображена диаграмма состо- яний типичного машинного цикла, показыва- ющая последовательность перехода от такта к такту в машинном цикле и влияние внеш- них сигналов RDY, HLD и INT иа выполне- ние машинного цикла. После подачи иа вывод сигнала высо- кого уровня микропроцессор устанавливается Рис. 3.2. Струк- турная схема КР580ВМ80А 56
Vo И15-А0 tSV(CZ,L»-CWl tf(Cl) tr/СИ, Cl Vi сг tw(Cll tSU(CZ,LH CUM 1уЩтТ>М.ЛМЫ*-; * tjlyilLl CZ.I' у ____________ . , ..ttu cz.iv) ,, jtsvll-cz.iv) VUO t------ BT-10 v, SYN Vol HO Jo TH Vi HUY Vo WI Vi fill U0> им Vi IHT Vo IHTE tsU(D C2,LH} tsvto-ci. tSVtSfH,LH-tt,LH) tvtsnf,vl-cz,l«)r _ IsuIoc.lH'CI.lk) _ tv(fi \HL-CZ.LN} tjVtHCZjn) t?V ty(nBY,LM-C2,LM) ir/cz) tvfcC.HL-D.A.HZ/LZlj ___ _____tyfltfHL -Cf.Lff) tdlWl,LH-Cl,LH) td(TK,LM‘C1,Lfl) ItvlASY.HL-CZ.Hl.) ty tv(HL0.MLlLH-C2.LH) tSUfHLDA, LM/Ml.'C1,LH)a tV(INtttULM-CZ.HL\ tsU(nU!,Lnlm. C2,lh) tSS(H,A,HZlLZ-CZ.LH) tsu(iNT,m,!LM cz'ml) tsuliHTE.nLlLH-CZ.i.n)z‘t t ty(t,LHiHL-TX,Ut) tSU(RBY,HI,-C2.HL} fy,HZ/a-HlBA,LHl!tL, Рнс. 3.3. Временная диаграмма входных и выходных управляющих, адресных, ин- формационных и тактовых сигналов КР580ВМ80А в исходное состояние. В такте Т1 микропро- цессор выдает на адресный канал адрес ячей ки, в которой хранится команда программы, а через канал данных — информацию состоя- ния. В такте Т2 анализируются состояния сиг- налов на входе RDY, «Подтверждение оста- нова» и в зависимости от состояния этих сиг- налов МП переходит в состояние ожидания, останова или к выполнению такта ТЗ В такте ТЗ при наличии сигнала высокого уров- ня на входе RDY МП принимает информацию по каналу данных; анализирует состояние сиг- нала иа входе HLD и если этот сигнал высо- кого уровня, то после окончания такта ТЗ пе-> реходнт в состояние захвата. В зависимости от кода выполняемой команды машинный! цикл завершается после выполнения тактов ТЗ, Т4 или Т5. В конце машинного цикла снова анализи- руется состояние сигнала на входе HLD. При низком уровне сигнала проверяется, оконче- но ли выполнение команды. Если команда не закончена, то микропроцессор выполняет сле- дующий машинный цикл команды, начиная с такта Т1. В конце каждой команды микро- процессор анализирует состояние сигнала иа входе INT. Если сигнал высокого уровня и прерывание было ранее разрешено командой Е/, то микропроцессор переходит к выполне- нию машинного цикла «Прерывание», начи- ная с такта Т1. В противном случае выполня- ется первый машинный цикл новой команды с такта Т1 Действия, выполняемые микропроцессором в конкретном машинном цикле, определяются 8-разрядной информацией состояния, которая выдается через канал данных в такте Т1 каж- ; до го машинного цикла. Эта информация мо- | Mfet использоваться для выработки сигналов 'обращения к ЗУ, УВВ и для организации раз- личных режимов работы микропроцессора. В зависимости от сочетания сигналов сос- тояния, выдаваемых в конкретном цикле, ма- шинные циклы можно разделить на 10 ти- пов: 1. Цикл Ml — прием первого байта коман- ды в регистр команд. 57
2 Цикл чтения ЗУ — чтение ЗУ по со- держимому программного счетчика или содер- жимому одного из регистров ВС, DE, HL. 3 Цикл записи в ЗУ - запись в ЗУ по содержимому одного из регистров ВС, DE, HL 4. Цикл "тения стека — чтение ЗУ по со- держимом) указателя стека. 5 Цикл записи в стек — запись в ЗУ ио содержимому указателя стека 6 Цикл ввода ввод информации в ре- гистр pety.ibTara (аккумулятор) из внешнего устройства 7. Цикл вывода--вывод информации из ре- гистра результата во внешнее устройство. Рис. 3.4. Диаграмма состояний типичного ма- шинного цикла КР580ВМ80А 8. Цикл прерывания — прием кода коман- ды RST или CALL из контроллера прерыва- ний. 9. Цикл останова. 10. Цикл прерывания при останове — при- ем кода команды RST или CALL при выводе микропроцессора из режима «Останов» по прерыванию. Наименования сигналов состояния, соот- ветствие их разрядам канала данных, а так- же типам машинных циклов приведены в табл. 3.4. При выполнении команд микропроцессор может переходить в одно из трех состояний: «ожидание», «захват» и «останов», длитель- ность которых определяется внешними управ- ляющими сигналами. Сигнал высокого уровня иа входе RDY обеспечивает автоматическое выполнение ко- манд программы микропроцессором с частотой тактовых сигналов. Если на выводе RDY уста- новлен сигнал низкого уровня, то микропро- цессор переходит в режим «Ожидание» и фор- мирует выходной сигнал WI высокого уровня. Сигнал RDY может быть использован для согласования работы микропроцессора с рабо- той медленнодействующих устройств, если дли- тельность их цикла обращения составляет бо- лее одного периода тактовой частоты, а также для организации пошагового (по циклам) вы- полнения команды или покомандного выполне- ния программы. При подаче на вход HLD сигнала высокого уровня микропроцессор переходит в состоя- ние «захват» и подтверждает переход в это состояние формированием сигнала высокого уровня на выходе HLDA. Буферные схемы канала адреса и данных микропроцессора переключаются в высокоом- ное состояние, а выходные управляющие сиг- налы в состояние низкого уровня (за исклю- чением сигналов TR и HLDA). Микропроцессор переходит в состояние «Захват» в такте 73, ес- ли выполняется цикл чтения и на входе RDY сигнал высокого уровня, и в такте, следующим за ТЗ, если выполняется цикл записи. Сигналы HLD и HLDA позволяют организовать режим прямого доступа к памяти для любого внешне- го устройства, формирующего сигнала HLD. При выполнении команды HLT микропроцес- сор переходит в состояние «останов» и перево- дит буферные схемы канала адреса и данных в высокоомное состояние. Из состояния «оста- нов» микропроцессор выходит при наличии сиг- нала высокого уровня на одном из его входов: на входе SR -- микропроцессор начинает ра- ботать с такта 71 цикла Ml, на входе HLD — микропроцессор переходит в состояние «захват», а после перехода сигнала HLD на низкий уровень возвращается в сос- тояние «останов», на входе INT — микропроцессор переходит к выполнению цикла прерывания при останове с такта 7/, если команде HLT предшествовала команда Е1 «разрешение прерывания», иначе остается в состоянии «останов». 58
Таблица 34 3 я * к г? 3 аях « х X s ч я а. гц Сигнал состояния Цикл 41 Цикл чтения j ЗУ I ' Цикл записи i в ЗУ 1 к ц * я = Цикл записи в стек Цикл ввода Цикл вывода Цикл прерыва- ния Цикл останова Цикл прерыва- ния при » останове ’ DO Подтверждение прерывания 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 DI Запись/Вывод I 1 0 1 0 1 0 1 1 1 D2 Стек 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 D3 Подтверж 1ение останова 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 D4 Вывод 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 D5 Ml 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 D6 Ввод 0 0 0 0 0 I 0 0 0 0 D7 Чтение 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 Сигнал высокого уровня на выводе INT поз- воляет прерывать выполнение текущей прог- раммы и переводить микропроцессор на выпол- нение подпрограммы обслуживания устройства, выдавшего запрос прерывания При поступле- Йии сигнала INT микропроцессор (после окон- чания текущей команды) переходит с такта Т1 к выполнению машинного цикла «Прерывание» в том случае, если прерывание было разреше- но ранее командой EI При выполнении цикла «Прерывание» в такте Т1 микропроцессор вы- дает по шине данных сигнал состояния «Под тверждение прерывания», который использу ется :ля разрешения выдачи из внешнего конт роллера прерывания (КР580ВН59) на канал данных системы команды и адреса перехода на подпрограмму прерывания По окончании под программы прерывания осуществляют возврат к прерванной программе Сигнал высокою уровня на входе SR (дли тельиость которого должна быть не менее трех периодов тактовой частоты) устанавливает микропроцессор в исходное состояние триггер разрешения прерывания, триггер захвата, ре гистр команд, регистр признаков и регистр ад реса команды устанавливаются в нулевое сос тоянне После окончания действия сигнала 5/? микропроцессор производит первое обращение за чтением команды к ячейке памяти по адресу 0000|6 Система команд микропроцессора состоит из 78 базовых команд, которые можно разде лить на пять групп команды передачи данных — используются для передачи данных из регистра в решстр, из памяти в регистр и< регистра в память, арифметические команды — используются для сложения, вычитания, инкремента или декремента содержимого регистров или ячейки памяти, логические команды И,ИЛИ, исключающее ИЛИ, сравнение, сдвиги, команды переходов- используются для ус ловных н безусловных переходов, вызова под- программ и возврата из них команды управления, ввода/вывода и ра- боты со стеком — используются для управле- ния прерыванием, регистром признаков, ввода и вывода информации В микропроцессоре КР580ВМ80А принят формат информационного слова, представляю- щего собой 8 разрядное двоичное слове (байт) Формат информационного слова (дан- ных) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO i.ie D7 — старший разряд слова, D0—млад- ший разряд Отрицательные числа хранятся в памяти в дополнительном коде Формат команды зависит от типа операции и может быть одно двух или трехбайтовым Байты двух и трехбайтовых команд должны храниться в ячейках памяти, следующих одна за [ругой Aipet первого байта всегда являет- ся a ipevoM ко ia операции Формат команд микропроцессора: Адрес ячейки памяти Однобайтовая команда D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO Код операции Двухбайтовая команда Байт В1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO Код операции Байт В2 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO Данные или адрес Трехбайтовая команда Байт В1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO Код операции Байт В2 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO > Данные Байт ВЗ D7 D6 D5- D4 D3 D2 D1 DO или адрес 59
1 а о j и ц а о о — Число Признак результата Команда Код операции байтов циклов тактов Z АС р с AC I DATA 11001110 2 2 7 + + + + + ADC R/M 10001 R/M 1 1/2 4 7 + + + + + ADD R/M 10000 R/M 1 1/2 4 7 + + + + + ADI DATA 11000110 2 2 7 + + + + + ANA R/M 10100R/M 1 1/2 4 7 + + и + 0 AN I DATA 11100110 2 2 7 + + и + 0 CALL ADDR nooiioi 3 5 17 — -— — — — Cc nd* ADDR 11CND100 3 3/5 11 17 -— — — — — CMA 00101111 1 1 4 '— •— — — — CMC 00111111 1 1 4 -— — — + CMP R/M 10111Й/М 1 1/2 4/7 + + + + -+ ' CPI DATA 1Щ1110 2 2 7 + + + /Цд.! 1 DAA 00100111 1 1 4 + + + ’J|J 1 DAD RS OORglOOl 1 3 10 — — — — DCR R/M 00R/M101 1 1/3 5/10 + + + + — DCX RS OORSlOl 1 1 1 5 — — — — — POP RP 11RP0001 1 3 10 — — — •— — POP PSW 11110001 1 3 10 + + + + + PUSH RP 1 IRPOlOl 1 3 11 — — —- — — RAL 00010111 1 1 4 •— '— — — + RAR 00011111 1 1 4 —“ — — — + RET 11001001 1 3 10 — — -— — — Rend* 11CND000 1 1 '3 5/11 — — — •— — RLC 00000111 1 1 4 — '— •— — + RRC 00001111 1 1 4 — — '— — RST NUM 11NUM111 1 3 11 — — — •— — SBB R/M 1OO11R/M 1 1/2 4 7 + + + + + SBI DATA Гioiiiio 2 2 7 + + + + + SHLD ADDR 00100010, 3 5 16 — — — — — SPHL 11111001 1 1 5 —. — — — — STA ADDR 0PL10010 3 4 13 — — — — — STAX R 000R0010 1 2 7 — — — STC Q011Q111 _ . 1 4 — — — — 1 SUB R/M lOOlOR/M 1/2 4/7 + + + + + SU1 DATA i+oHhto > -12 /2 7 + + + + + XCHG lliopil 1 i 4 — — — — — XRA R/M 10101 R/M 1 1/2 4/7 + + 0 + 0 XRI DATA 11101110 2 2 7 + + 0 + 0 * C end обозначает группу команд ,CNZ, CZ, CNC, СС, СРО, CPE, СР, СМ R cn(j обозначает группу команд RAZ, RZ, RMC RC, RPO, RPE, RP, RM 60
Окончание табл. 3.5 Команда Код операции Число Признак результатов байтов ЦИКЛОВ тактов S Z АС р с XTHL 11100011 1 5 18 — — — — DI 11110011 1 1 4 — — — — — EI 11111011 1 1 4 — — — — — HLT 01110110 1 1 7 — — — — — IN PORT 11011011 2 3 10 — — — — — 1NR R/M 00R/M100 1 1/3 5 10 + + + + — 1NX RS 00RS0011 1 1 5 — — — — — JMP ADDR 11000011 3 3 10 — — — — — •lend*** ADDR 11CND010 3 3 10 — — — — — LDA ADDR 00111010 3 4 13 — — — — — LDAX R 000R1010 1 2 7 — — — — — LHLD ADDR 00101010 3 5 16 — — — — — LXI RS, DATA 16 00RS0001 3 3 10 — — — — — MOV* *4 R/M, R/M 01R/MR/M 1 1/2 5/7 — — — — — MVI R/M, DATA 00R/M110 2 2/3 7/10 — — — — — NOP 00000000 1 1 4 — — — — — ORA R/M 10110R/M 1 1/2 4/7 ~г + 0 + 0 ORI DATA 11110110 2 2 7 + + 0 + 0 OUT PORT 11010011 2 3 10 — — — — — PCHL 11101001 1 1 5 — — — — — Примечания 1. Состояние признака результата указывается следующим образом. «+»—признак устанавливается в 1 или 0 в зависимости от результата выполнения команды. «—» — признак не изменя- ется; U — признак не определен. *** J cn(j обозначает группу команд JNZ, JZ, JNC, JC, JPO, JPE, JP, JM *4 Первый и второй операнды не должны определять имя ячейки памяти одновременно. Операнды команд могут храниться в программно доступных регистрах микропро- цессора или памяти. Для указания операнда в регистре используются регистровая н регист- ровая неявная адресации, для указания опе- ранда в памяти — непосредственная, прямая, косвенная регистровая н стековая адресации. Регистр признаков микропроцессора ис- пользуется для хранения пяти битов призна- ков, которые вырабатываются в результате выполнения некоторых операций: S — бнт знака; равен 1, если старший зна- чащий разряд результата операции равен 1 (т. е. результат операции — отрицательное число); Z — бнт нуля; равен 1, если результат опе- рации равен нулю; АС — бит вспомогательного переноса; ра- вен 1, если прн выполнении операции был пе- ренос из третьего разряда сумматора в чет- вертый; С — бнт переноса; равен 1, если прн выпол- нении операции был перенос из седьмого раз- ряда сумматора нли заем в седьмой разряд сумматора; Р — бит четности; равен 1, если число еди- ниц результата операции четное. Распределение разрядов в регистре призна- ков: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 S Z 0 АС 0 Р 1 С Обобщенный список машинных команд микропроцессора приведен в табл. З.б. Список машинных команд, упорядоченных по имени, приведен в табл. 3.6, а упорядочен- ных по коду операции — в табл. 3.7. 61
Таблица 3.6 Команда Код операций Команда Код операц нй Команда Код операций ACI DATA СЕ DCX Н 2В MOV D, D 52 ADC А 8F DCX SP ЗВ MOV D, Е 53 ADC В 88 DI F3 • MOV D, H 54 ADC С 89 EI FB MOV D, L 55 ADC D 8A . HLT 76 MOV D, M 56 ACC E 8B IN PORT D8 MOV E, A 5F ADC H 8С INR А ЗС MOV E, В 58 ADC L 8D INR В 04 MOV E, C 59 ADC M 8Е INR С ОС MOV E, D 5A ADD A 87 INR D 14 MOV E, E 5B ADD В 80 INR Е 1С MOV E, H 5C ADD C 81 INR Н 24 MOV E, L 5D ADD D 82 INR L 2С MOV E, M 5E ADD E 83 INR М 34 MOV H, A 67 ADD II 84 INX С 03 MOV H, В 60 ADD L 85 INX D 13 MOV H, C 61 ADD M 86 INX Н 23 MOV H, D 62 ADI DATA С6 INX SP 33 MOV H, E 63 ANA A А7 JC ADDR DA MOV H, H 64 ANA В АО JM ADDR FA MOV H, L 65 ANA C А1 JMP ADDR СЗ MOV H, M 66 ANA D А2 JNC ADDR D2 MOV L, A 6F ANA E АЗ JNZ ADDR С2 MOV L, В 68 ANA H А4 JP ADDR F2 MOV L, C 69 ANA L А5 JPE ADDR ЕА MOV L, D 6A ANA M А6 JPO ADDR Е2 MOV L, E 6B AN I DATA Е6 JZ ADDR СА MOV L, H 6C CALL ADDR CD LDA ADDR ЗА MOV L, L 6D CC ADDR DC LDAX В 0А MOV L, M 6E CM ADDR FC LDAX D 1А MOV M, A 77 CMA 2F LHLD ADDR 2А MOV м, в 70 CMC 3F LX I B, DATA 16 01 MOV M, c 71 CMP A BF LXI D, DATA 16 11 MOV M, D 72 CMP В B8 LX I H, DATA 16 21 MOV M, E 73 CMP c B9 LXI SP, DATA 16 31 MOV M, H 74 CMP D BA MOV A, A 7F MOV M, L 75 CMP e ВВ MOV A, В 78 MVI A, DATA ЗЕ CMP H ВС MOV A, C 79 MV I B, DATA 06 CMP L BD MOV A, D 7А MVI C, DATA 0E CMP M BE MOV A, E 7В MVI D, DATA 16 CNC ADDR D4 MOV A, H 7С MVI E, DATA IE CNZ ADDR С4 MOV A, L 7D MVI H, DATA 26 CP ADDR F4 MOV A, M 7Е MVI L, DATA 2E CPE ADDR ЕС MOV B, A 47 MVI M, DATA 36 CPI ADDR FE MOV В, В 40 NOP 00 -CPO ADDR Е4 MOV B, C 41 ORA A B7 CZ ADDR СС MOV B, D 42 ORA В ВО DAA 27 MOV В, E 43 ORA C Bl DAD В 09 MOV B, H 44 ORA D B2 DAD D 19 MOV B, L 45 ORA E B3 DAD H 29 MOV B, M 46 ORA H B4 DAD SP 39 MOV C, A 4F ORA L B5 DCR A 3D MOV с, в 48 ORA M B6 OCR В 05 MOV c, c 49 OR I DATA F6 DCR C 0D MOV C, D 4А OUT PORT D3 DCR D 15 MOV С, E 4В PCHL E9 DCR E 1D MOV C, H 4С POP В Cl DCR H 25 MOV C, L 4D POP D DI DCR L 2D MOV C, M 4Е POP H El DCR M 35 MOV D, A 57 POP PSW Fl OCX В ОВ MOV D, В 50 PUSH В C5 PCX D 1В MOV D, C 51 PUSH D D5 т б?
Окончание табл. 3.6 Команда Код операций Команда Код операций Команда Код операций PUSH н E5 RST 5 EF SLJB A 97 PUSH PSW F5 RST 6 F7 SUB в 90 RAL 17 RST 7 FF ISLB C 91 RAR IF RZ C8 SIB D 92 RC D8 SBB A 9F St В E 93 RET C9 SBB В 98 !SUB II 94 RLC 07 SBB C 99 SUB L 95 RM F8 SBB D 9A SI В M 96 RNC DO SBB E 9B ISl 1 DATA D6 RNZ CO SBB H 9C X( HG ЕВ RP FO SBB L 9D XRA A AF RPE E8 SBB M 9E XRA В A8 RPO EO SBI DATA DE XRA C A9 RRC OF SHLD ADDR 22 XRA D AA RST 0 C7 SPHL F9 XRA E AB RSI 1 CF STA ADDR 32 XRA H AC RST 2 D7 STAX В 02 ,XRA L. AD RST 3 DF STAX D 12 XRA M AE RST 4 E7 STC 37 IXR1 DATA EE XT Hl. E3 Таблица 3.7 Код операции Команда Код операции Команда i Код операции i Команда 00 NOP 20 40 MOV В. В 01 LX1 B, DATA 16 21 LX1 Н, DATA 16 41 MOV B, c 02 STAX В 22 SHLD ADDR 42 MOV B, D 03 1NX В 23 1NX H 43 MOV В. E 04 INR В 24 INR H 44 MOV в, H 05 DCR В 25 DCR II 45 MOV B, L 06 MVI B, DATA 26 MVI H, DATA 46 MOV в, M 07 RLC 27 DAA 47 MOV B, A 08 28 48 MOV с, в 09 DAD Б 29 DAD 11 49 MOV c. c OA LDAX В 2A LHLD ADDR 4A MOV C, D OB DCX В 2B DCX H 4B MOV С, E ОС INR C 2C INR L 4C MOV C. H OD DCR C 2D DCR L 4D MOV C, L OE MVI C, DATA 2E MVI L, DATA 4E MOV C, M OF RRC 2F CMA 4E MOV C, A 10 30 50 MOV D, В II LXI D, DATA 16 31 LXI SP. DATA 16 51 MOV D, C 12 STAX D 32 STA 52 MOV D, D 13 LNX D 33 1NX SP 53 MOV D, E 14 INR D 34 INR M 54 MOV D, II 15 DCR D 35 DCR M 5.', MOV D, L 16 MVI D, DATA 36 MVI M, DATA об MOV D, M 17 RAL 37 STC 5 ( MOV D, A 18 38 58 MOV E, В 19 DAD D 39 DAD SP 59 MOV E, C 1A LDAX D ЗА LDA 5A MOV E, D IB DCX D ЗВ DCX SP SB MOV E. E 1C INR E ЗС INR A 5C MOV E, H ID DCR E 3D DCR A 5D MOV E, L IE MVI E, DATA ЗЕ MVI A. DATA 5L MOV E, M IF RAR 3F CMC 5F MOV E, A 63
Окончание табл. 3.7 Код операции Команда Код операции Команда Код операции Команда 60 61 62 63 64 65 66 67 68 • 69 6А 6В 6С 6D 6Е 6F 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 7А 7В 7С 7D 7Е 7F 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 8А 8В 8С 8D 8Е 8F 90 91 92 93 94 95 MOV Н, В MOV н, с MOV Н, D MOV Н, Е MOV н, н MOV Н, L MOV н, м MOV Н, А MOV L, В MOV L, С MOV L, D MOV L, Е MOV L, H MOV L, L MOV L, M MOV L, A MOV M, В MOV M, C MOV M, D MOV M, E MOV M, H MOV M, L HLT MOV M, A MOV A, В MOV A, C MOV A, D MOV A, E MOV A, H MOV A, L MOV A, M MOV A, A ADD В ADD C ADD D ADD E ADD H ADD L ADD M ADD A ADC В ADC C ADC D ADC E ADC H ADC I. ADC M ADC A SUB В SUB c SUB D SUB E SUB H SUB L 96 97 98 99 9A 9B 9C 9D 9E 9F АО Al A2 АЗ A4 A 5 A6 A7 A8 A9 AA AB AC AD AE AF BO Bl B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 BA BB BC BD BE BF CO CI C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 CA SUB M SUB A SBB в SBB c SBB D SBB E SBB H SBB L SBB M SBB A ANA В ANA C ANA D ANA E ANA H ANA I. ANA M ANA A XRA В XRA C XRA D XRA E XRA H XRA L XRA M XRA A ORA В ORA C ORA D ORA E ORA H ORA L ORA M ORA A CMP В CMP C CMP D CMP E CMP II CMP L CMP M CMP A RNZ POP В JNZ ADDR JMP ADDR CNZ ADDR PUSH В ADI DATA RST 0 RZ RET JZ СВ cc CD CE CF DO DI D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 DA DB DC DD DE DF E0 El E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 EA EB EC ED EE EF F0 FI F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 FA FB FC FD FE FF CZ ADDR CALL ADDR AC1 ADDR RST 1 RNC POP D JNC ADDR OUT PORT CNC ADDR PUSH D SUI DATA RST 2 RC ADDR JC ADDR IN PORT CC SB1 DATA RST 3 RPO POP H JPO ADDR XHIL CPO ADDR PUSH H ANI DATA RST 4 RPE PCHL JPE ADDR XCHG CPE ADDR XRI DATA RST 5 RP POP PSW JP ADDR DI CP ADDR PUSH PSW ORI DATA RST 6 RM SPH1 JM ADDR EI i’M ADDR CPI ADDR RST 7 64
Таблица 3.8 Параметр Обозначение Значения параметров МНИ. i макс. Входное напряжение высокого уровня импульсов тактовых сигналов, В U/H(c> 9 13 Входное напряжение низкого уровня им- пульсов тактовых сигналов, В V IL (С) —0,3 0,8 Входное напряжение высокого уровня, В UIH 3,3 — Входное напряжение низкого уровня, В L'lL —. 0,8 Выходное напряжение высокого уров- ня, В ион 3,7 — Выходное напряжение низкого уров- ня. В U()L — 0,45 Выходной ток высокого уровня, мА 1 он — - 0,15 Выходной ток низкого уровня, мА IqL — 1 ,9 Ток потребления от источников питания, 75 мА ‘СС1 ^СС2 — 85 Ток потребления от источника напряже- / 1 ,0 ния смещения подложки, мА ВС Ток утечки на входах тактовых сигна- лов, мкА 1LIC -10 10 Входной ток по каналу данных в режи- 1 , —0,1 ме «Прием», мА 1IL 1IH —2,0 - Период следования импульсов тактовых 480 2000 сигналов Cl, С2, нс с Длительность импульса тактового снгна- 60 ла С1, нс lUH (С1) Длительность импульса тактового сиг- 220 нала С2, нс '(ХН (С2) Время нарастания и спада импульсов 0 50 тактовых сигналов Cl, С2, нс Гг(С1). cf (Cl), Время установления сигнала С2 относи- (r (С2), tf (С2) о тельно сигнала С1, нс lSU (C2t LH — C1. HL) Время установления сигнала С1 относи- 80 тельно сигнала С2, нс lSU (Cl, LH — C2, HL) Время установления сигнала С2 относи- 70 тельно сигнала С1, нс !SC (C2, LH-Cl. LH) Время установления адреса А15—АО от- 200 носительно сигнала С2, нс lSU (A C2, LH) Время установления данных D7—DO от- носительно сигнала С2, нс CS(j (D - C2, LH) 220 Время сохранения данных D7—DO от- носительно сигнала С2, нс fV (D — C2, LH) См. прим. 4 — Время сохранения данных D7—DO и ад- 120 реса А15—АО при переходе в высокоом- ное состояние относительно сигнала С2 ‘SIJ (D, A, HZ/LZ C2, LH) в режиме «Захват», нс Время сохранения адреса А15—АО и данных D7—DO относительно сигнала TR, I — V (A—TR, LH), (D—TR, LH) См. прим. 5 То же НС 3 Зак. 53 65
Продолжение табл. 3.8 Параметр Обозначение Значения параметров мнн. 1 макс. Время установления данных D7—DO от- носительно сигнала С2 во время дейст- вия сигнала RC, нс (D-C2, LH) 150 — Время установления данных D7—DO от- носительно сигнала С1 во время дейст- вия сигнала RC, нс fST (D - CI, HL) 30 — Время установления сигнала TR относи- тельно данных D7—DO, нс t SU (TR, HL—D, LH/HL) См прим.6 Время установления сигнала HLDA от- носительно сигнала С1, нс Время установления сигнала SYN отно- сительно сигнала С2. нс lSU (HLDA, LH/HL —Cl, LH) fSU (SYN, LH — C2, LH) — 120 120 Время сохранения сигнала SYN отно- сительно сигнала С2, нс (SYH, HL — C2, LH) — 120 Время установления сигнала RC относи- тельно сигнала С2, нс tsu (RC, LH-C2, LH) 25 140 Время сохранения с гнала RC относи- тельно сигнала С2, нс {V (RC, HL—C2. LH) 25 140 Время установления сигнала RDY отно- сительно сигнала С2, нс ‘sU (RDY, LH/HL —C2, HL) 120 — Время сохранения сигнала RC относи- тельно перехода данных D7—DO и ад- реса А15—АО в высокоомное состояние, нс *V (RC, HL—D, Д, HZ/LZ) 0 — Время установления сигнала И7/ отно- сительно сигнала С1, нс ‘SU (VI, LH - Cl, LH) 120 Время сохранения данных D7—DO н ад- реса А15—АО до перехода в высокоом- ное состояние относительно сигнала TR, нс t V (D, A, HZ/LZ —TR, LH) См. прим.7 — Время сохранения данных D7—DO и ад- реса А15—АО при переходе в высоко омное состояние относительно сигнала HLDA, нс (V (D. A, HZ/LZ—HLDA, LH/HL) См прим. 8 — Время установления сигнала 1NT отно- сительно сигнала С2, нс (S(' (INT, HL/ LH—C2, HL) 120 — Время сохранения сигнала HLD отно- сительно сигнала С2, нс lV (HLD. HL/LH — C2, LH) 0 —„ Время сохранения сигнала RDY отно- сительно сигнала С2, ис lV (RDY, HL/LH—C2, HL) 0 — Время сохранения сигнала INT отно- сительно сигнала С2, нс fV (INT, HL/LH — C2, HL) 0 — Время установления сигнала TR относи- тельно сигналов А15—АО, нс t Sl!(TR. HL A, HL/LH) См. прим 9 — 66
Окончание табл. 3.8 Параметр Обозначение Значения параметров мин. | макс. Время установления сигнала носительно сигнала С2, нс INTE от- fSU (INTE, LHIHL—C2, LH) — 200 Время установления сигнала тельно сигнала С1, нс TR относи- ^SU(TR, HL/LH — Cl, LH) — 120 Время установления данных D7—D0 по hu (D — C2, LH) — 140 сигналу о УЛ' относительно сигнала С2> нс Время установления сигнала сительно сигнала С2, нс HLD отно- (SU (HLD, LH/HL — C2, LH) 140 — Примечания. 1. Символы LH (Н L), ZH (LZ) и HZ(LZ) обозначают переход сигнала из состояния низкого (высокого) уровня в состояние высокого (низкого) уровня, из высокоомного состояния в состояние высокого (низкого) уровня и из состояния высокого (низкого) уровня в высокоомное состояние соответст- венно 2. Косая лнння между символами HLfLH, LH[HL, ZHjZL, HZ[LZ означает, что параметры имеют оди- наковое значение для обоих переходов. 3 TC = {SU (С2. LH — C1, LH) + lr (C2) + *f (C2) + tWH (С2) + (5(/ (Cl. LH—C2, HL)+ir (Cl)>460 ис 4 . Поступление данных иа канал данных должно разрешаться сигналом КС. В этом случае ие происхо- дит конфликтных ситуаций иа канале данных и гарантируются временные соотношения, необходимые для правильного приема данных в микропроцессор. 5 - *V(D —С2, LH) <1\'(НС, HL—C2, LH) ПРИ («С. HL—C2.LH) > 50 ис; *V (D — С2, LH) = 50 ис п₽и *V (КС, HL-C2, LH)<50 ис- 6 ' *У(О-С2, LH)~*V (RC, HL — C2, LH)' *V (A-Tr, LH) = tV (D — TR, LH) = *SU (C2, LH-Cl, LH) + + ,r (C2) + 1 ° HC' _ 7- ‘su (TR.HL-D, LH!HL)=Tc-*SU (C2, LH-C\, LH) = i7° HC; *V (D, A, HZ/LZ-TR. LH) = = tSU (C2, LH- Cl, LH) + *r (C2) = 10 ис’ 8’ *V (D, A. LZ/HZ—HLDA, LH) = *SU (C2, LH-Cl, LH)+‘r (C2) = S0 “C' SU (TR, HL —A, HL/LH) c SU (C2, LH-Cl, LH) г (C2) Основные параметры микросхемы в диапа- зоне температур от —10 до Ч-ТСГС и напря- жениях питания <7cci=5,0 В±5 %; Ucc2 — = 12,0 В±5%, Ui0=— 5,0 В±5% приведены в табл. 3.8. 3.2. Микросхема КР580ВВ51А Микросхема КР580ВВ51А—универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик (УСАПП), предназначен для аппаратной реа- лизации последовательного протокола обме- на между микропроцессором КР580ВМ80А (КМ1810ВМ86) или другим устройством, спо- собным запрограммировать данную микросхе- му на требуемый режим работы, и каналами последовательной передачи дискретной инфор- мации. Микросхема УСАПП преобразует парал- лельный код, получаемый от центрального про- цессора, в последовательный поток символов со служебными битами и выдает этот поток в последовательный канал связи с различной скоростью, а также выполняет обратное пре- образование: последовательный поток симво- лов - в параллельное 8-разрядное слово. Пе- редаваемая и принимаемая информация при необходимости может контролироваться на четность (нечетность). Микросхема УСАПП программируется на выполнение почти всех применяющихся в на- стоящее время протоколов последовательной передачи данных н работает в двух режимах: синхронном и асинхронном. Программирова- ние микросхемы на тот или другой режим ра- боты выполняется записью в соответствующие регистры слов инструкции режима^ служебных сннхросимволов и инструкции команды. Максимальная скорость передачи/приема информации по последовательному каналу 64К бод, минимальная не ограничена и опре- деляется внешними устройствами (ВУ). Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рнс. 3.5, назначение вы- водов — в табл. 3.9, структурная схема по- казана на рис. 3.6. Основными управляющими сигналами яв- ляются: W7?, RD, CO/D, CS. Возможные вари- анты сочетания управляющих сигналов и на- правления передачи информации в системе приведены в табл. 3.10. Микросхема может работать в двух режи- мах. Синхронный режим характеризуется не- 3* 67
Таблица 3.9 ч п ( ТхС CTS ТОР ГхП Тх ЕNO 19 18 15 7 RxC TxRDY 25 22 77 OSR С 88 ю . п , 7J . WR CS RU > СО/В 74 16 12 , RxROY SYNDET/ВП 8 «<| 7 5 2 1 07 66 П5 ПЧ ОЗ }2Ч } 23 28 27 02 01 ПО BTR RTS 26 4 : ^сс с GNO Рис. 3.5. Условное графическое обозначение КР580ВВ51А Вывод Обозначение Гип вывода Функциональное назначение выводов /, 2, D2—D7, Входы/вы Канал данных — обмен 5—8, 27, 28 DO, D1 ходы информацией между микропроцессором и микросхемой 3 RxD Вход Приемник микросхемы 4 GND — Общий 9 ТхС Вход Синхронизация передачи 10 WR Вход Запись информации 11 CS Вход Выбор микросхемы 12 CO[D Вход Управленне/данные 13 RD Вход Чтение информации 14 RxRDY Выход Готовность приемника 15 TxRDY Выход Готовность передатчика 16 SYN DET/BD Вход/выход Двунаправленный трех- стабнльный программи- руемый вход/выход 17 CTS Вход Готовность внешнего устройства принять дан- ные 18 TxEND Выход Конец передачи 19 TxD Выход Передатчик микросхемы 20 C Вход Сннхроннзацня 21 SR Вход Установка исходного состояния 22 DSR* Вход Г отовность внешнего устройства передать дан- ные 23 RTS* Выход Запрос приемника внеш- него устройства на при- ем данных 24 DTR* Выход Запрос передатчика внешнего устройства на передачу данных 25 RxC Вход Синхронизация приема 26 Uc c — Напряжение питания +5 В±5°/о * Сигналы общего назначения, других целей могут использоваться и для Таблица 3.10 Рнс. 3.6. Структурная схема КР580ВВ51А Сигналы на входах Направление н вид информации CO/D RD CS WR 1 1 0 0 Канал данных системы — УСАПП (управление) 0 1 0 0 Канал данных системы — УСАПП (данные) 1 0 1 0 УСАПП — канал данных си- стемы (информация состоя- ния) 0 0 1 0 УСАПП — канал данных си- стемы (данные) X 1 1 0 Высокоомное состояние канала данных УСАПП X X X 1 Прим е ч а н и е X- состояние входа безразлично 68
Рис 3 7 Форматы инструкции режима для синхронного (а) и асинхронного (б) ви- дов работы прерывным потоком пеедаваемой/приннмаемой информации. Для установления синхрониза- ции между передатчнком/приемником микро- схемы КР580ВВ51А и приемннком/передатчн- ком внешнего устройства и выделения из по- следовательного потока символов полезной ин- формации в поток информации вводятся ко- дирующие слова (синхросимволы). Информа- ционная (5—8 бит) и временная длины син- хросимвола и слова данных раины. Если между словами данных имеются вре- менные промежутки, то они заполняются син- хросимволамн. Сннхроснмволов может быть один или два (устанавливается программно) Если запрограммирован контроль данных по четности (нечетности), то после каждого сл,о- ва данных вставляется бнт контроля Сигналы иа внешних входах микросхемы асинхронны по отношению к сигналу С. Од- нако соотношение частот общей синхрониза- ции микросхемы (fc) и частот синхронизации передачн/прнема (/—, RxC должно быть- <fc/3O, f — <fc/30. При этом обеспечивается скорость передачи/приема ин- формации v = Tx(Rx) =04-64 К бод. Скорость численно равна частоте сннхроннзацнн пере- дачц/приема и определяется в указанном вы- ше диапазоне возможностями внешнего уст- ройства. Асинхронный режим характеризуется оди- ночными посылками информации, инициализа- ция которых определяется либо микропроцес- сором системы (где стоит микросхема КР580ВВ51А), либо внешним устройством В начале каждой посылки устанавливается отрицательний импульс «старт-бит», длитель- ность которого равна биту данных «Старт- бит» служит для ввода в синхронизацию пе- редатчика/приемника микросхемы КР58ОВВ51А и прнемника/передатчнка внешнего устройства В конце каждой посылки устанавливается по ложительный нмпульс «стоп-бнт», длитель- ность которого может равняться 1, 1,5 и 2 длительностям бита информации (устанав- ливается программно); «стоп-бнт» служит для определения конца посылки Асинхронный режим имеет три подрежима, отличающихся друг от друга различым соот- ношением численных значений частот синхро- низации передачи/приема к скорости пере- дачи. подрежим 1:1 соотношения частот общей синхронизации микросхемы и синхронизации передачи/приема, а также скорость передачи аналогичны синхронному режиму, подрежим 1:16' ТхС ?Тх = — = 0-19,2 Кбод; fRTc v^= 16 =°-19'2Кб°д; подрежим 1:64: vT, = ——- -= 0—9,6 К бод; 1Х 64 РхС И =0-9’6Кб°Д В подрежимах 1:16 и 1 64 должны выпол- няться условия: ТхС RxC </с/4,5 69
Таблица 3.12 Программирование микросхемы на требуе- мый режим работы производится путем зане- сения в соответствующие регистры слов ин- струкций режима, синхросимволов (для син- хронного режима) и команд. Форматы и со- Таблица 3.11 Формат Код Команда DO 0 1 Передача информации невоз- можна Передача информации возмож- на D1 0 1 Запрос о готовности передат- чика ВУ передать данные D2 0 1 Прием информации невозмо- жен Прием информации возможен D3 0 1 Пауза D4 0 1 Сброс триггеров ошибок в ис- ходное состояние D5 0 1 Запрос о готовности приемни- ка ВУ принять данные D6 0 1 Программный сброс УСАПП в исходное состояние D7 0 I Поиск сннхросимволов Примечания 1 Если а процессе работы передатчика в регистр записывается команда DO «Передача информации невозможна» или на вход R.TS подается напряжение лог. I, запрещающее пере- дачу информации, то УСАПП не прекращает переда- чу до тех пор, пока все данные, записанные в бу- ферных схемах ввода/вывода и передатчике, не бу- дут переданы полностью 2 УСАПП позволяет выполнять команды DO «Передача информации возможна» и D2 «Прием ин- формации возможен» одновременно илн раздельно 3 Команда D3 «Пауза» действует как в асинх- ронном. так и в синхронном режимах н указывает на паузу во время передачи данных Вывести микро- схему из состояния «Пауза» можно внешним снгна лом 3₽, командой D6 «Программный сброс» или командой D3 «Пауза» 4 . Команду D4 «Сброс триггеров ошибок в исход- ное состояние» необходимо записывать каждый раз перед программированием команды D2 «Прием ин формации возможен» или одновременно с ее про- грамм нрова нием 5 Команда D7 «Поиск сннхросимволов» исполь- зуется только в синхронном режиме и должна про- граммироваться одновременно с командой D2 «При- ем информации возможен» Последовательность программирования Сигналы на входах CO/D CS SR 1. Установка исходного состояния X X X 1 2. Запись инструкции ре- жима 1 0 0 0 3. Запись синхросимво- ла 1 0 0 0 4. Запись синхросимво- ла 1 0 0 0 5. Запись инструкции команд 1 0 0 0 Примечание. X ~ состояние входа безраз- лично держание инструкции режима приведены на рис. 3.7, команды — в табл. 3.11. Последовательность программирования ин- струкции команды, инструкции режима и син- хросимволов для подготовки микросхемы к работе приведена в табл. 3.12. Процесс про- граммированное целом асинхронен относитель- но сигналов RxC н ТхС, однако запись ннст- рукцн;. режима для асинхронного режима 1 : 1 должна производиться только в положитель- ном полуперноде сигналов RxC н ТхС. Прн занесении в микросхему управляю- щих слов или данных, а также при чтении со- стояния на вход С должны поступать импуль- сы синхронизации. Время восстановления между операциями записи (1У7?) в асинхронном режиме 8Тс> в синхронном режиме 16Тсьс Данные DO—D7 записываются в буферные схемы ввода/вывода после перехода сигнала WR из состояния низкого уровня в состояние высокого уровня через 2Тс- При чтении со- стояния входные сигналы CTS и DSR уста- навливаются за 8Гс до перехода сигнала RD из состояния высокого уровня в состояние низкого уровня. Состояния, указанные в последних двух пунктах табл. 3.10, соответствуют высокоом- ному состоянию буферных схем ввода/вывода. В это время операции ввода/вывода не произ- водятся. При передаче/прнеме информации микро- схема устанавливается в исходное состояние сигналом SR. После записи инструкции режима, синхро- символа (сннхросимволов) и инструкции команд она переходит в один из пяти основных режимов работы. 1. Асинхронная передача. Временные диа- граммы для данного режима приведены на рис. 3.8. После записи в микросхему данных в па- раллельном формате происходит автоматиче- ское присоединение к каждой посылке старт- 70
ПС juimL— ж _Ui GTS t ^(TxEHD, IH- ТхС, LH} U0\ TxEND Ц> TxR])Y {вывод} со/п Uo TxRDY (Sum coc- гпопнип) U0 TxD I и Данные §| Запись Ценных 1 Запись данных! Запись данных! Запись данных!* Запись нонан Ur\> / ,поре- дача WR Г \ J S Запись команды „ Пауза " см Рис 3 8 Временная диаграмма работы КР580ВВ51А в режиме асинхронной передачи бита и стоп-бита Бит контроля четности (если он запрограммирован) вводится перед битами останова и может иметь нулевое или единичное значение Если в инструкции команды в разряд DO записана 1 и на входе CTS устанавливается напряжение низкого уровня, то информация в виде последовательного потока данных по- дается на вывод TxD с частотой, кратной 1 1, 1 16 или 1 64 части частоты синхронизации передатчика (как определено инструкцией ре- жима) Если микросхема не содержит инфор мацию тля передачи, то на выходе TxD уста- навливается напряжение высокого уровня Если в инструкции команды запрограммирован режим «пауза», то на выходе TxD устанавли- вается напряжение низкого уровня 2. Асинхронный прием. Временная диаг- рамма для данного режима приведена на рис 3 9 Напряжение высокого уровня на входе RxD свидетельствует о том, что в дан- ный момент нет приема информации Если УСАПП запрограммирован инструкцией режи- ма на асинхронный прием, то появление на входе RxD напряжения низкого уровня сви- детельствует о приходе старт-бита Истинность этого бита проверяется вторично стробирова нием в его середине Если наличие напряже- ния низкого уровня на входе подтверждается, то запускается счетчик битов, который позво ляет определять конец битов данных, бит кон- троля (если контроль запрограммирован) и стоп-бит С другой стороны, если при вторич- ной пробе обнаруживается напряжение высо- кого уровня, то приемник переходит в исход- ное состояние Схема управления и синхронизации прием- ника предохраняет от ошибочного запуска счетчика битов, если на выводе RxD присут- ствует напряжение низкого уровия, вызванное командой D3 «Пауза» Регистр приемника обна- руживает паузу я на выводе SYNDET/BD устанавливается напряжение высокого уровня Если есть ошибка в принятых данных, то триггер ошибки четности устанавливается в единичное состояние. Если при анализе ока- жется, что стоп-бит в состоянии низкого уровня, то триггер ошибки стоп-бита устанав- ливается в единичное состояние Стоп-бит сиг- нализирует о том, что данные находятся в приемнике Принятые данные передаются через внутренние шины данных в выходной регистр данных, и тогда иа выходе RxRDY по- является напряжение высокого уровня, сигна- лизируя о готовности к считыванию Если предыдущий символ (данные) ие был передан в микропроцессор, то принятый символ заме- няет его в буферных схемах вводаувывода и триггер ошибки переполнения устанавливается в единичное состояние (т е предыдущее число теряется) Триггер ошибки переполнения так же установится в единичное состояние, если чтение данных произойдет в момент записи данных из регистра приемника в выходной ре- гистр данных буферных схем ввода вывода (в этом случае предыдущие данные также те ряются) Наличие ошибок в триггерах не останавли- вает работу микросхемы Триггеры ошибок сбрасываются инструкцией команды в исход- ное состояние 71
Рис 3 9. Временная диаграмма работы КР580ВВ51А в режиме асинхронного приема Рис. 3.10. Временная диаграмма работы КР580ВВ51А в режиме синхронной передачи 72
Рис. 3.11. Временная диаграмма работы КР580ВВ51А в режиме синхронного приема с внутренней синхронизацией Если в асинхронном режиме во время прие- ма/передачи информации программируется па- уза, регистр приемника автоматически обна- руживает ее, индицирует и запоминает с по- мощью внутреннего триггера «Пауза». Про- контролировать это состояние можно иа вы- воде 16 SYNDET/BD или во время чтения со- стояния УСАПП (разряд D6). Установить вы- вод 16 и разряд D6 в состояние низкого уров- ня можно сигналом SR или положительным импульсом, пришедшим первым на вход RxD 3. Синхронная передача. Временная диаг- рамма для данного режима приведена на рис. 3.10. После записи в микросхему инструкции ре- жима, синхросимволов, инструкции команды и данных передатчик не начнет передачу до iex пор, пока на входе CTS не установится напря- жение низкого уровня Если на входе CTS установилось напряжение низкого уровня и в разряд D0 инструкции команды записана 1, то передатчик начинает трансляцию по вы- ходу TxD со скоростью синхроимпульсов, по ступающих на вход ТхС Каждый раз после сигнала RS протрамми- руются инструкция режима, синхросимвол (синхросимволы и инструкция команды Для начала передачи информации по выводу TxD в передатчик нобходимо записать любые дан- ные, которые будут потеряны, так как в это время приемник внешнего устройства будет работать в режиме поиска синхросимволов Может получиться, что микропроцессор не запишет очередную информацию в УСАПП до того, как последний передаст предыдущую информацию. В этом случае для предотвраще- ния потери синхронизации между УСАПП и внешним устройством в поток данных автома- тически вставляются синхросимволы. При этом на выход TxEND подается напряжение высо- кого уровня, показывающее, что УСАПП не имеет информации для передачи и синхросим- вол (синхросимволы) послан внешнему уст- ройству Когда микропроцессор начинает за- писывать информацию в УСАПП, на выходе TxEND устанавливается напряжение низкого уровня 4. Синхронный прнем с внутренней син- хронизацией. Временная диаграмма для дан- ного режима приведена на рис. 3.11 В этом режиме работа микросхемы начи- нается с поиска синхросимволов. Информация принимается по входу RxD на первый регистр приемника и непрерывно сравнивается с со- держимым регистра первого синхросимвола Если содержимое двух регистров не одинако- во, то регистр приемника принимает следую- щий бит информации и сравнение повторяется Когда содержимое сравниваемых регистров становится одинаковым, УСАПП заканчивает поиск и переходит в режим синхронизации. При этом, если не запрограммирован контроль по четности (нечетное I и), на выводе SYNDET/BD, работающем как выход, во вре- мя приема последнего бита синхросимвола с 73
Таблица 3.13 Параметр Обозначение Значения параметрон мин макс Ток потребления, мА Период следования импульсов сигнала С, мкс Длительность сигнала С высокого уровня, нс Длительность сигнала С низкого уровня, нс Частота синхронизации передатчика (прием- ника), кГц- fl синхронном и асинхронном режимах (1:1) в асинхронном режиме (1 : 16) в асинхронном режиме (1 : 64) Время установления сигнала CS относительно сигнала WR, нс. при записи данных при записи управления Время сохранения сигнала CS относительно сигнала WR, ис _ Время установления сигнала COID относитель- но сигнала WR, нс. при записи данных при записи управления Время сохранения сигнала СО/D относительно сигнала WR, нс: при записи данных при записи управления Время установления сигналов D7—DO относи- тельно сигнала WR, нс Время сохранения сигналов D7— DO относи- тельно сигнала WR, нс Длительность сигналов WR, RD, нс Время установления сигнала CS относительно сигнала RD, ис Время сохранения сигнала CS относительно сигнала RD, нс Время установления сигнала CO'D относитель- но сигнала RD, нс: при чтении данных при чтении состояния Время сохранения сигнала СО/D относительно сигнала RD, ис при чтении данных при чтении состояния Время задержки сигналов D7—DO относитель- но сигнала RD, нс Время сохранения сигналов D7—DO относи- тельно сигнала RD. нс !сс Тс lWH (С) W (С) ^тТс IJrJTc) {SU (CS Hl -WR Hl} ‘sU (CS. HL — W~R. HL.) *V (CS 1 H - VC R LH) {sr (co D, LH VCR. Hl) t , - . SU (co D.l.H VCR. Hl) ^(co'D, LH WR, 1 h) ‘v (CO D, HL VR. LH) SU (D. ZL>ZH WR. LH) lV(D, HZ LZ ~WR, LH) t . t . — . wl(v r) wl(rd) t — SU (CS, Hi-- RD, HL) V (CS, LH- RD, LH) ^SU (CO D. Hl RD, HL.) t . . Sf (CO D, LH RD. HL) (V(CO'D, 1 H RD, I H) (CO D, HL—RD~, LH) *<1 (D, zl'zh-rd, hl) t . V (D, LZ HZ RD. LH) 0,320 140 90 50 50 50 50 50 50 50 150 50 250 50 50 50 50 50 50 100 1 .35 Тс- 90 64 310 615 250 100 74
Окончание табл. 3.13 Параметр Обозначение Значения параметров мин. макс Время задержки сигнала TxD относительно сигнала ТхС, нс {d(TxD, HL/LH-ТхС, HL.) 1000 — Время задержки сигнала TxRDY относительно сигнала ТхС, нс t , X d (TxRDY, LH-ТхС, LH) 8TC — Время задержки сигнала RxRDY относительно сигнала RxC, нс (RxRDY, LH — RxC, LH) 24 Тс — Время задержки сигнала SYNDET/BD от- носительно сигнала RxC, нс (SYNDET BD LH - RxC, LH) 24ТС — Время установления сигнала SYNDET/BD от- носительно сигнала RxC, нс (syndet BD, LH -"rTc.hl) \&тс — Время задержки сигнала RxRDY относительно сигнала RD нс ld (RxRDY. Hl fW. HL) — Время установления сигналов CTS и DSR от- носительно сигнала RD, нс ‘su (CTS DSR, HL LH- -RD. HL) — 20Тс Время задержки сигналов RTS, DTR относи- тельно сигнала WR, нс (RTS DTR HL LH -WR. LH) — 87'с Время задержки сигнала TxRDY относительно сигнала WR, нс fd (ixRDY, HL- TDr. HL.) — 6ТС Время задержки сигнала TxEND относительно сигнала ТхС, нс *d (TxEND, LH-ТхС. LH) — 20Тс Длительность сигнала SYNDET/BD высокого уровня, НС fWH (SYR DET/BD} T RxC — Примечание Пояснения к условным обозначениям временных параметров приведены в примеча- ниях к табл 3 8 задержкой на 24 Тг относительно фронта сиг- нала RxC устанавливается напряжение высо- кого уровня, сигнализируя внешнему устройст- ву о том. что пооизошел захват синхрониза- ции Если УСАПП запрограммирован на работу с двумя синхросимволами или с контролем по четности (нечетности), то указанная выше си- туация произойдет во время приема послед- него бита второго сннхросимвола или бита контроля соответственно. На выводе SYNDET/BD при чтении состоя- ния УСАПП устанавливается напряжение низ- кого уровня. 5 Синхронный прием с внешней синхро- низацией. Временная диаграмма для дан- ного режима приведена на рис. 3 12 В режиме синхронного приема с внешней синхронизацией на вывод SYNDET'BD, рабо- тающий как вхо г, подается напряжение син- хронизации, которое разрешает прием инфор- мации по вх.ну со скоростью синхросиг- налов, поступающих на вход RxC Длитель- ность вхогных сигналов, поступающих на вход SYNDET/BD, должна быть больше или равна Рис 3.12 Временная диаграмма работы КР580ВВ51А в режиме синхронного приема с внешней синхронизацией Я Л fcr. SYNDET/BD (Sum состояния) Триггер ошибки переполнения фит состояния) KxKDY со/п и//? лв RxD Up\ Ui \и(СГНРП/П,СНДх1Л1Е * * ~ ^СГНРСТ/ОР.Н t t U, Запись U, команды п ..Прием' Ю Чтен/л сот* яния Чтение Ванных t Данные 3 Данные / t t 75
периоду частоты синхронизации сигналов, по- ступающих на вход RxC. Синхросигнал, поступающий на вход SYNDET/BD, может задержать начало приема информации на один период частоты синхрони- зации приемника из-за отсутствия правильно- го соотношения во времени синхросигнала RxC и сигналов, поступающих на вход SYNDET/BD. Для исключения задержки (сдвига) бита данных, например начала приема информации по входу RxD с п-го периода частоты синхро- низации сигнала RxC, необходимо на выводе SYNDET ‘BD в период п—1 частоты синхрони- зации установить напряжение высокого уровня не более чем за 10Тг до начала перехода по- ложительного полупериода сигнала RxC из со- стояния высокого уровня в состояние низкого уровня. Для исключения ошибок, вызванных ложным появлением сигнала RxRDY, необходимо через два-три периода сигнала RxC после начала пе- редачи данных произвести чтение данных без учета результата. Если в инструкции режима (см. рис. 3.7) запрограммирован синхронный прием с внеш- ней синхронизацией, то цепи внутренней син- хронизации блокируются внутренним тригге- ром внешней синхронизации, который маски- руется разрядом D6 инструкции режима и положительным фронтом сигнала RxC и уста- навливается в исходное состояние прн поступ- лении сигнала SA? или при чтении состояния микросхемы. В режиме синхронного приема с внешней синхронизацией запрограммированные синхро- символы не используются, а начало и конец приема данных определяются сигналом SYNDET/BD. Ошибки четности и переполнения контроли- руются тем же способом, что и в асинхронном режиме. В системах передачи данных часто необходи- мо контролировать то состояние микросхемы, которое устанавливается в процессе работы, сбоев, ошибок или других ситуаций Микро- схема УСАПП содержит регистр состояний, по- зволяющий программисту читать ее состояние в любой момент времени в процессе выполне- ния операции. Содержимое регистра состояния не изменяется во время чтения состояния. Регистр состояний находится в буферных схемах ввода/вывода, а режим чтения про- изводится согласно третьей строки табл. 3 10. Формат регистра состояний: DSR D5 D4 D3 7 SYNDET/BD Назначение сигналов DSR, SYNDET/BD, TxEND, RxRDY приведено в табл. 3.10 Исклю- чение составляет только сигнал состояния TxRDY разряда D0 регистра состояния. Вы- вод 15 (TxRDY) маскируется сигналами CTS и «Передача информации возможна» разряда D0 инструкции команды, а сигнал регистра со- стояния TxRDY не маскируется указанными выше сигналами, а только определяет, свободен или занят входной регистр данных буферной схемы ввода/вывода. Триггер ошибки стоп-бита D5 устанавливается в единичное состояние, ес- ли в конце посылки не обнаруживается стоп- бит. Триггер ошибки переполнения D4 уста- навливается в единичное состояние, если мик- ропроцессор не прочитал символ перед приемом в буферные схемы ввода/вывода новой инфор- мации. Триггер ошибки четности D3 устанав- ливается в единичное состояние, если в приня- тых данных обнаруживается ошибка Каждая из ошибок не прерывает работу ми- кросхемы Триггеры ошибок устанавливаются в исходное состояние инструкцией команды Режим «Чтение состояния» позволяет ис- пользовать данную схему в системах с преры- ванием и в системах с последовательным оп- росом внешних устройств. Максимальное время обновления информа- ции в выходном регистре состояния буферных схем ввода/вывода происходит через период сигнала RxC Основные параметры микросхемы в диапа- зоне рабочих температур от —10 до 4-70Q С и напряжении питания (7Сс=5 В + 5% приведе- ны в табл. 3.13. 3.3. Микросхема КР580ВИ53 Микросхема КР580ВИ53 — трехканальное программируемое устройство (таймер), пред- назначено для организации работы микропро- цессорных систем в режиме реального времени Микросхема формирует сигналы с различными временными параметрами. Программируемый таймер (ПТ) реализован в виде трех независимых 16-разрядных кана- лов с общей схемой управления Каждый ка- нал может работать в шести режимах. Про- граммирование режимов работы каналов осу- ществляется индивидуально и в произвольном порядке путем ввода управляющих слов в ре- гистры режимов каналов, а в счетчики—запро- граммированного числа байтов Управляющее слово определяет режим ра- боты канала, 1ип счета (двоичный или двоично- десятичный), формат чисел (одно или двух- байтовый). Обмен информацией с микропроцессором осуществляется по 8-разрядному двунаправлен- ному каналу данных Максимальное значение счета, в двоичном коде 216; в двоично-десятичном коде 104. Частота синхронизации каналов O-j-2,5 МГц. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 3 13, назначение вы- водов— в табл 3 14, структурная схема пока- зана на рис. 3.14. 76
Таблица 3.14 1 2 3 4 5 6 7 8 Л7 лв Л5 Л4 лз Л2 Л1 ло СТ 0UT0 ОПТ] 10 19 20 ’ АО ' А! 13 21 , 22 , 2J, CS WR 0UT2 17 9 1Г со 'СЕО /5 дГ TF 7F 01 <СЕ1 ( 12 <24 02 ' СЕ2 в ил : Ucc. Рис. 3.13. Условное графическое обозна- чение КР580ВИ53 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1—8 D7—D0 Входы/вы- ходы Канал данных 9, 15, 18 СО, Cl, С2 Входы Сиихроиизация каналов 0—2 10, 13, 17 OUTO, OUT1, OUT2 Выходы Сигналы каналов 0, 1, 2 соот- ветственно 11, 14, 16 CEO, СЕ1, СЕ2 Входы Сигналы каналов 0, 1, 2 соот- ветственно 12 GND — Общий 19, 20 АО, А1 Входы Сигналы выбора каналов 0, 1, 2 21 CS Вход Выбор микросхемы 22 RD Вход Чтение 23 WR Вход Запись 24 U cc — Напряжение питания 5 В±5% Для приведения каждого канала ПТ в ис- ходное состояние, соответствующее выбранно- му режиму, и для загрузки его информацией о величине счета центральный процессор (ЦП) должен выдать в ПТ некоторый набор управля- ющих слов и операндов. Режим работы каналов ПТ программирует- ся с помощью простых операций ввода/вывода (табл. 3.15) Каждый из трех каналов ПТ прог- раммируется индивидуально путем записи в регистр режима управляющего слова, а в счет- чик — запрограммированного числа байтов. Формат управляющего слова показан на рис. 3.15. Так как микросхема не имеет аппа- ратного вывода «Начальная установка», то в Рис. 3.14. Структурная схема КР580ВИ53 ней предусмотрен внутренний программный сброс отдельно по каналам. Сигнал внутрен- него сброса формируется при записи управля- ющего слова в регистр режима выбранного канала. После записи управляющего сло- ва в регистр режима выбранного канала он переводится в один из шести ос- новных режимов работы: режим 0 (пре- рывание терминального счета); режим 1 (ждущий мультивибратор); режим 2 (генера- тор импульсный); режим 3 (генератор меанд- Управляющее слово 37 Об Об 274 03 02 01 00 О-двоичный__________ 1- двоично-десятичный Режим работы___________ ООО - режим О 301 - режим 1_____________ Х10 - режим 2_____________ XII - режим 3_____________ ЮЗ - режим 4______________ 101 - режим 5 Чтение (заериака) 00 - операция „защелкивания “ 01 - только младший Вайт 10 - талона старший вайт 11 - младший байт, затеи старший Выбор регистра режима' 00 - канал О_______________ 01 - канол 1______________ 10 - канал 2______________ 11 - запрет Рис. 3.15. Формат управляющего слова (X — безразличное состояние)
ра); режим 4 (одиночный программно форми- руемый стробирующий сигнал); режим 5 (оди- ночный аппаратно стробирующий сигнал). Диаграмма работы канала ПТ в режиме О показана на рис. 3.16, а. В этом режиме по окончании отсчета числа, загруженного в счет- чик, на выходе OUT канала ПТ устанавлива- ется напряжение высокого уровня и сохраня- ется до загрузки счетчика новым значением Последовательность работы ПТ в режи- ме 0 следующая. После записи управляющего слова в регистр режима выбранного канала на выходе OUT устанавливается напряжение низкого уровня (в режимах 1—5 — напряже- ние высокого уровня). Загрузка счетчика не изменяет состояние выхода. При подаче на вход СЕ напряжения высокого уровня включа- ется счетчик и число, загруженное в него, де- крементируется. По окончании отсчета числа на выходе канала формируется напряжение высокого уровня. Загрузка счетчика новым числом изменяет состояние выхода — уста- навливается состояние низкого уровня Перезагрузка счетчика во время счета при- водит к следующему загрузка младшего бай- та останавливает текущий счет; загрузка стар- шего байта запускает новый цикл счета. В ре- жиме 0 правильность загрузки счетчика мож- OUT 3 2 1 013) 2 1 -------1 I-------1 Г~~ OUT OUT (П‘5) СЕ Ипппппппплппппппп^ 0W3 2 7 ОМ 3 2 7 ом 3 2 1 t 0(5) 4 3 2 7 0(5) 4 3 2 7 0(5) Ь 3 2 7 0(5) * I I________________I---------1 I-------------1 I----------. ОМ 3 2 7 ОМ 4 3 2 I ОМ 3 2 / ОМ* OUT Рис. 3.16. Временные диаграммы работы КР580ВИ53 в режиме прерывания терми нального счета (а), ждущего мультивибратора (б), генератора частоты (в), генера тора меандра (г), одиночного программного (д) и аппаратного (е) стробирующего сигнала 78
Таблица 3.15 Сигналы иа входах Примечание Л ли чно Направление и вид информации Канал данных-»-ПТ (занесение управля- ющего слова в канал 0. 1 или 2) Нет операций. Канал данных ПТ в высоко- омном состоянии Канал данных-»-ПТ (загрузка счетчика канала 0) Канал данных-»-ПТ (загрузка счетчика канала 1) Канал данных ПТ (загрузка счетчика канала 2) ПТ-* канал данных (чтение показаний счетчика канала 0) ПТ-«-канал данных (чтение показаний счетчика канала 1) ПТ-«-канал данных (чтение показаний счетчика канала 2) Нет операций. Канал данных ПТ в высоко- омном состоянии Запрет Канал дан- ных ПТ в высокоом ном состоянии состояние входа 6е«ра«- но проконтролировать, выполнив обычную опе- рацию чтения. Функциональное назначение сигнала СЕ во всех режимах работы приведе- но в табл. 3.16 Минимально допустимое чис- ло загрузки в режиме 0 п = 2. Диаграмма работы ПТ в режиме 1 (жду- щий мультивибратор) показана на рис 3.16, б. В этом режиме на выходе канала формирует- ся отрицательный импульс длительностью t и L(ot г\ — пТс (Тс —период тактовых им- пульсов, п — число, загруженное в счетчик). Если во время счета в счетчик будет загруже- но новое число, то оно не повлияет на длитель- ность текущего импульса до следующего его запуска. Ждущий мультивибратор в данном случае является перезапускаемым, т. е каж- дый положительный фронт сигнала СЕ запу- скает счетчик или перезапускает его для вы- полнения счета сначала, если счет не завершен до конца Минимально допустимое число заг- рузки в режиме 1 п = 1. Диаграмма работы ПТ в режиме 2 показа- на на рис. 3.16, в, В данном режиме канал ПТ работает как делитель входных сигналов С на п При этом длительность положитель- ной части периода составляет (п—'1)Гс, а от- рицательной Тс (л — число, записанное в счет- чик) Перезагрузка счетчика во время счета не влияет на текущий период, однако последую- щий период будет соответствовать уже ново- му значению счета. Минимально допустимое число загрузки в режиме 2 л = 2. Диаграмма работы ПТ в режиме 3 по- казана на рис 3 16, г. Этот режим во всем аналогичен режиму 2, за исключением того, что длительность положительного и отрица- тельного пилупериодов выходного сигнала для четных чисел равна Тсл/2, для нечетных чи- сел п положительный полупериод равен Т, (п-(-1) '2, отрицательный Тс(п—1)-'2. В ре- жиме 3 каналы не выполняют свои функции при записи в счетчики числа л = 3 Га б.т иц.1 3,1Ь Режим Сое гояние chi нала Напряжение низкого уровня или спад chi нала Н а р а с 1 d н и е hi нала Напряжение высо- кою уровня 0 Запрещает счет — Разрешает счет 1 1 Запускает счегчик для выпол- нения счета сначала 2 На выходе канала устанавли- вается напряжение низкою уров- ня со следующего такта 2 1 Запрещаем ече> 2 Немедленно устанавливает на выходе канала напряжение высо кого уровня Запускает счетчик ния счета сначала для выполне- Разрешает счет 1 1 Запрещает ече! 2 Немедленно устанавливает на выходе канала напряжение высо кого уровня Запускает счетчик ния счета сначала для выполне- Разрешает счет 4 Запрещает счет — Разрешает счет 5 — Запускает счетчик ния счета сначала для выполне —- 79
if tsU(C3,Hl-Wlt,HI.I ty(CS,LH-Wit,LH) CS AO. Al 07-00 Ul W Ut ^VfA.tlL/u-m,. ty[A,HL/LH-WR,LH) t t t Рис. 3.17. Временные диаграммы работы КР580ВИ53 в режимах записи (а), чтения (б) и режимах 0 5 (в) 80
Таблица 3.18 Значения Параме1р Обозначение парамет- ров [мин (макс.)] Ток потребления, мА !сс (140) Время установления сигнала CS относительно сигна- ла WR, нс fsu (CS. HL —VFR, hl) 50 Время сохранения сигнала CS относительно сигна- ла WR, нс *v (cs; lh-Wr, lh) 30 50 Время установления сигналов адреса АО, А1 относи- тельно сигнала WR, нс Время сохранения сигналов адреса АО, А1 относи- lSU(A, HLLH-WR. HL) fV (A, HL,LH-^WR. LH) 30 тельно сигнала WR, нс Время установления сигналов данных D7—DO отно- сительно сигнала WR, нс 300 40 t - — , SU (D, HLl LH — WR, LH) Время сохранения сигналов данных D7—DO отно- t . V (D, LH/HL-WR, LH) сительно сигнала WR, нс Длительность сигналов WR, RD, нс 1 vfl (wr) , ^lCrd) 400 Время восстановления сигнала WR, мкс REC (WR) 1.0 Время установления сигнала CS относительно сигна- ла RD, нс *SU (CS, HL—~RD, HL) 50 Время сохранения сигнала CS относительно сигна- ла RD, нс (CS, LH-CrD, LH) 5 Время установления сигналов адреса АО, А1 относи- тельно сигнала RD, нс ?SU (a, LH/HL-^RD, hl) 50 Время сохранения сигналов адреса АО А1 относи- тельно сигнала RD, нс *v (a, HL/LH-'rD. lh) 5 Время восстановления сигнала RD, мкс REC (RI>) 1,0 Время задержки сигналов данных D7—DO относи- тельно сигнала RD, нс Время задержки сигналов данных D7 — DO относи- тельно сигнала RD, нс ld (D. ZLZH--~RD, HL) ld (D, LZ/HZ-RD, LH) (300) 25(125) 380 Период синхронизации С, нс TC Длительность сигнала С высокого уровня, нс ^VFH (C) 230 Длительность сигнала С низкого уровня, нс L (C) 150 Время установления сигнала С£ относительно сиг- нала С, нс *SU (CE. LH-C, LH) 100 Время сохранения сигнала СЕ относительно сигнала С, нс (V [CE, HL -C, LH) 50 Длительность сигнала СЕ низкого уровня, нс (WL (CE) 100 Длительность сигнала СЕ высокого уровня, нс lWH (CE) 150 Время установления сигнала СЕ относительно сигна- ла С, нс ZSC (CE, HL-C, LH) 100 Время сохранения сигнала СЕ относительно сигнала С, нс (CE, LH —C, LH) 50 Время задержки сигнала OUT относительно сигнала СЕ, нс h (OUT, LH- CE, HL) (300) Время задержки сигнала OUT относительно сигнала С, нс ’d (OUT, LH/HL - C. HL) (400) Примечание Пояснения к условным обозначениям вр еменных параметров приведены в тримечанн- ях к табл 3 8 81
Таблица 3 1? Код адреса Операция АО Запись управляющего слова «Канал 0» Запись управляющего слова «Канал 1» Запись управляющего слова «Канал 2» Загрузка младшего байта в счетчик канала 1 Загрузка старшего байта в счетчик канала 1 Загрузка младшего байта в счетчик кагала 2 Загрузка старшего байта в счетчик канала 2 Загрузка младшего байта в счетчик канала 0 Загрузка старшего байта в счетчик канала 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 Тиаграмма работы ПТ в режиме 4 пока заиа на рис 3 16, д В этом режиме на выхо ie выбранного канала формируется отрицатель иыи импульс длительностью Пгь(оит) = Тс после отсчета числа, загруженного в счетчик Для формирования следующего импульса тре буется новая загрузка счетчика и т д Перезагрузка счетчика во время счета прн водит к следующему загрузка младшего байта не влияет на текущий счет загрузка старшего байта запускает новый цикл счета Минимально юпустимое число загрузки в режиме 4 п=1 Диа|рамма работы ПТ в режиме 5 показана на рис 3 16 е В этом режиме иа выходе вы бранного канала формируется отрицательный импульс длительностью Iwl(oit> = Tc после отсчета числа загруженного в счетчик Счет тик в этом режиме является перезапускаемым и каждый положительный фронт сигнала за пускает счетчик или перезапускает ею, если счет не завершен до конца Перезагрузка счетчика новым числом во время счета ие влияет на длительность текущего цикла, ио следующий цикт считая от нового момента запуска, уже будет новым Минимально допустимое число загрузки в режиме 5 п = 1 О щн из возможных примеров записи ре жима работы и за|рузки счетчиков ПТ при вс щн в табл 3 17 Чтение информации из ПТ возможно в ви те показаний счетчиков и осуществляется дву мя способами путем выполнения обычной операции чтения нли ввода специальной команды и последующего чтения (чтение <на лезу») При первом способе чтения для обеспе чения стабильных показаний (считывается те кхщая информация) работа счетчика должна быть приостановлена путем подачи на вход CF напряжения низкого уровня (режимы 0,2'— 4) или блокированием сигналов С «2 Второй способ чтения заключается в том что программист может считывать содержи мое счетчика, не прерывая процесса счета по- средством операции записи определенного уп равняющего слова В управляющем слове раз ряды £>5 = 0. D4 — 0 указывают что произ водится операция защелкивания разряды D7 D6 служат адресом для выбора канала со стояние разрядов D3 D0 безразлично Содержимое счетчика при втором способе чтения извлекается в следеющем порядке операция записи «защелкивает» текущее зна чение счета первая операция чтения извлека ет содержимое младшею байта вторая опера ция чтения извлекает со держимое старшего оайта Временные диаграммы сигналов в режи мах «запись» «чтение» и режимах 0- 5 при ведены на рис 3 17 а в Основные параметры микросхем в шапазо не рабочих температур от 10 до +70рС и напряжении питания t-тО В±5% приведены в табл 3 18 3.4. Микросхема КР580ВВ55А Микросхема КР580ВВ55А программиру емое устройство ввода/вывода чара 1 щ |ьной информации, применяется в качестве эпемен та ввода вывода общего назначения сопря тающего различные типы периферийных усг ройств с магистралью данных систем обра ботки информации Условное графическое обозначение микро схемы приведено на рис 3 18 назначение вы водов — в табл 3 19, структурная схема по казана на рис 3 19 Обмен информацией между магистралью данных систем н микросхемой КР580ВВ55А осуществляется через 8 разрядный двунаправ леиный трехстабильнын канал данных (£>) Для связи с периферийными устройствами ис пользуются 24 линии ввода/вывода, сгруппи рованные в три 8-разрядых канала ВА, ВВ, ВС, направление передачи информации и ре жимы работы которых определяются програм мным способом Микросхема может функционировать в трех основных режимах В режиме 0 обеспечи вается возможность синхронной программно управляемой передачи данных через два не зависимых 8 разрядных канала ВА н ВВ и два 4 разрядных канала ВС В режиме 1 обеспечивается возможность ввода или вывода информации в или из пери ферийного устройства через два независимых 8 разрядных канала ВА и ВВ по сигналам кви тирования При этом линии канала С исполь зуются д дя приема и выдачи сигналов управ ления обменом В режиме 2 обеспечивается возможность обмена информацией с периферийными устрой ствами через двунаправленный 8 разрядный канал ВА по сигналам квитирования Для передачи и приема сигналов у прав пения обме
Таблица 3.19 зв. Т; jL 7 - 26 , 27 23- 23 ЗЕ 3! 32 33 SR > WR ’ RJ_ CS Al AO ( GNO < ucc 06 05 OA 03 02 O1 00 I0R BA7 BA6 BA 5 BAA ВАЗ BA2 BAI BAO BB7 BB6 BB5 BBA BB3 BB2 BB1 BBO *BC7 BC6 BC5 вы- вез BC2 BC1 BOO 37 38 JL AO 1 2 -L A 25 2A _23_ 22 _2L 20 13 18 70 11 12 13 17 —13. /5 Рис 3.18 Условное гра- фическое обозначение КР580ВВ55А Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1—4, 37—40 BA3—BA0, BA7—BA4 Входы/вы- ходы Информационный канал А 5 RD Вход Чтение информации 6 CS Вход Выбор микросхемы 7 GND —• Общий 8, 9 Al, AO Вход Младшие разряды адреса 10—17 BC7—BC4, BC0—BC3 Входы/вы- 'ходы Информационный канал С 18—25 BB0—BB7 Входы/вы- ходы Информационный канал В 26 U cc — Напряжение питания +5 В ±5 % 27—34 D7—D0 Входы/вы- ходы Канал данных 35 SR Вход Установка в исходное со- стояние 36 WR Вход Запись информации ном используются пять линий канала ВС. Вы- бор соответствующего канала и направление передачи информации через канал определя- ются сигналами АО, А1 (соединяемые обычно с мла ппими разрядами канала адреса систе- мы) и сигналами RD, WR, CS в соответствии с табл 3 20 Режим работы каждого из каналов BA, ВВ, ВС определяется содержимым регистра управ- ляющего слова (РУС) Произведя запись уп- равляющего слова в РУС, можно перевести микросхему в один из трех режимов работы: ре- жим 0 — простой ввод/вывод; режим 1—стро- бируемый ввод/вывод; режим 2 — двунаправ- ленный канал. При подаче сигнала SR РУС устанавлива- ется в состояние, при котором все каналы на- страиваются на работу в режиме 0 для ввода информации Режим работы каналов можно измени 1ь как в начале, так и в процесе выпол- нения программы, что позволяет обслуживать различные периферийные устройства в опреде- ленном порядке одной микросхемой. При изме- нении режима работы любого канала все вход- ные и выходные регистры каналов и триггеры состояния сбрасываются. Графическое пред- ставление режимов работы каналов показано на рис 3 20, а формат управляющего слова, определяющего режимы работы каналов при- веден иа рис. 3.21. В дополнение к основным режимам работы микросхема обеспечивает возможность про- граммной независимой установки в 1 и сброса в 0 любого из разрядов регистра канала ВС. Формат управляющего слова установки/сброса разрядов регистра канала ВС показан на рис. 3 22. Если микросхема запрограммирована для работы в режиме 4 или 2, то через выводы ВСО и ВСЗ канала ВС выдаются сигналы, ко- торые могут использоваться как сигналы за- просов прерывания для микропроцессора. За- претить или разрешить формирование этих сигналов в микросхеме можно установкой или сбросом соответствующих разрядов в регистре канала ВС. Эта особенность микросхемы по- зволяет программисту запрещать или разре- шать обслуживание любого внешнего устрой- ства ввода/вывода без анализа запроса преры- вания в схеме прерывания системы. При работе микросхемы в режиме 0 обес- печивается простой ввод или вывод информа- ции через любой из трех каналов, и сигналов управления обменом информацией с пернфе- Рис. 3.19. Структурная схема КР580ВВ55А 83
Таблица 320 Управляющее слово Сигналы на входах | АО | RD|WR| CS п ЛИЧНО Направление передачи информации Операции ввода (чтение) О О О ВА-+ канал данных ВВ-+ канал данных ВС—-*- канал данных Операции вывода (запись) О О О О Канал данных Канал Канал Канал ВА данных -► ВВ данных -► ВС данных -► РУС Операции блокировки Канал данных-’-тре- тье состояние Запрещенная комби- нация 3.21. Формат управляющего слова опре- Рис. деления режима работы. * Безразличное состояние н и е. X — состояние входа безраз- Управляющее *слодо | 77 | ДУ | | | Д7 | | | Л? | I ' Неопределенное I 0 1 q/-установит в/ 0-установит во О о О О 0 0 О О Р и и О О О 0 0 о о X 0 О Рис. 3.22. новки и вл___ <il/o тдг Рекин/ ВВ7-ВВ0 BC0ICIBC2SC! ВПВС5ВСЬВС7 BA7-BA0 Управление Управление гвв т п„ ♦♦II Illi "Пь-ДВунаправ- Рекинг 1 1 Т Till ленный канал ввт-ввовсовс/вогвсз всивсввавп в/п-вм i/o ।----------- Управление Рис. 3.20. Графическое представление режи- мов работы каналов Нод ООО 0 0 1 о / о Разряд коша ВС / 0 0 Формат управляющего слова уста- сброса разрядов регистра канала С не требуется В зтом представляет собой 8-разрядных и двух ввода/вывода. В режи- различных комбинаций устройством микросхема Двух рийным режиме совокупность 4-разрядных каналов ме 0 возможны 16 схем ввода вывода каналов ВА, ВВ, ВС, кото- рые приведены в табл. 3.21. Временные диа- граммы работы схемы в режиме 0 показаны на рис. 3.23. Для записи управляющего слова в микро- схему используется временная диаграмма ре- жима 0 — вывод. В режиме 1 передача данных осуществля- ется только через каналы ВА и ВВ, а линии канала ВС используются для приема и выдачи сигналов управления обменом (сигналов кви- тирования). Форматы управляющих слов и функцио- нальные схемы каналов ВА и ВВ при вводе 84
Таблица 3 21 Состояния раз- рядов управляю- щего слова Направление передачи инфор- мации D4 DJ DI DO Канал ВА Канал ВС разряды 7 — 4 Канал ВВ Канал ВС разряды 3 — 0 0 0 0 0 Вывод Вывод Вывод Вывод 0 0 0 1 Вывод Вывод Вывод Ввод 0 0 1 0 Вывод Вывод Ввод Вывод 0 0 1 1 Вывод Вывод Ввод Ввод 0 1 0 0 Вывод Ввод Вывод Вывод 0 1 0 1 Вывод Ввод Вывод Ввод 0 1 1 0 Вывод Ввод Ввод Вывод 0 1 1 1 Вывод Ввод Ввод Ввод 1 0 0 0 Ввод Вывод Вывод Вывод 1 0 0 1 Ввод Вывод Вывод Ввод 1 0 1 0 Ввод Вывод Ввод Вывод 1 0 1 1 Ввод Вывод Ввод Ввод 1 1 0 0 Ввод Ввод Вывод Вывод 1 1 0 1 Ввод Ввод Вывод Ввод 1 1 1 0 Ввод Ввод Ввод Вывод 1 1 1 1 Ввод Ввод Ввод Ввод Рис. 3 23 Временные диаграммы работы КР580ВВ55Л в режиме 0 при вводе (а) и вы- воде (б) информации Управляющее слово В7 В6 В5 Bi BJ В2 ВТ ВО 6) в В STB КС ВВ ASK КС В В IKQBB Рис. 3.24. Форматы управляющих слов (а, в) и функциональные схемы ввода данных (б, г) в режиме 1 данных в режиме 1 показаны на рис. 3 24, временная диаграмма приведена на рис 3 25. При подаче сигнала STB RC (стробирую- щий сигнал приема) низкого уровня данные за- писываются во входной регистр соответствую- щего канала. Выходом сигнал ASK RS «Подтверждение приема» высокого уровня свидетельствует о том, что входные данные записаны во входной регистр канала. Сигнал на выходе IRQ «Запрос прерыва- ния» может использоваться для прерывания работы микропроцессора и устанавливается в состояние высокого уровня, если сигналы STB RC, ASR RC и RD в состоянии высоко- го уровня и соответствующий разряд регист- ра канала ВС, используемый как триггер раз- решения выработки запроса прерывания по данному каналу, установлен в состояние вы- сокого уровня. Сигнал IRQ сбрасывается в со- стояние низкого уровня при чтении информа- ции из соответствующего канала 85
Рис 3.25. Временная диаграмма работы КР580ВВ55А в режиме 1 при вводе ин- формации Управляющее слова S7 пв ns да да аг да да Управляющее слово № да да да да да да ио в) Рис 3 26. Форматы управляющих слов (а, в) и функциональные схемы вывода данных (б, г) в режиме 1 Для разрешения выработки сигнала IRQ ВА используется 4-й разряд регистра ка- нала ВС, а для сигнала IRQ ВВ 2-й разряд регистра канала ВС. Форматы управляющих слов и функцио- нальные схемы каналов ВА и ВВ при выводе информации в режиме 1 показаны на рис. 3.26, временная диаграмма вывода дан- ных в режиме 1 — на рис. 3.2'7 Сигнал низкого уровня на выходе STB WR (стробирующий сигнал записи) свидетель- ствует о том, что микропроцессор произвел запись данных в выходной регистр канала. Сигнал низкого уровня на входе ASK WR (подтверждение записи) свидетельствует о том, что внешнее устройство приняло данные, за- писанные в микросхему Сигнал IRQ устанавливается в состояние высокого уровня, если сигналы STB WR, ASK WR в состоянии высокого уровня и соот- ветствующий разряд регистра канала ВС, ис- пользуемый как триггер разрешения выработ- ки запроса прерывания ио данному каналу, ус- тановлен в состояние высокого уровня. В со- стояние низкого уровня сигнал IRQ сбрасы- вается при переходе сигнала WR в состояние низкого уровня Для разрешения выработки сигнала IRQ ВА используется 6-й разряд ре- гистра канала ВС, а для сигнала IRQ ВВ 2-й разряд регистра канала ВС. При работе микросхемы в режиме 2 обес- печивается возможность обмена информацией с периферийными устройствами только по 8- разрядному двунаправленному каналу ВА Для обеспечения протокола обмена использу- ется пять линий канала ВС 86
Рис 3 27 Временные тиаграммы работы КР580ВВ55А в режиме 1 при выводе ин формации Формат управляющею слова и функцио- нальная схема ввода, вывода данных в режиме 2 показаны на рис 3.08. временная диаграмма работы микросхемы в режиме 2— на рис 3.29 Функции сигналов управления, используе- мых при передаче информации в режиме 2, и временные соотношения между ними такие же, как и в режиме 1 В режиме 2 допускается любая последова- тельность передачи данных, при которой сиг- нал 117? появляется раньше сигнала ASK WR ВА, а сигнал STB WR ВА - раньше сиг- нала RD Если микросхема запрограммирована для работы в режиме 1 или 2, то состояние каж- дого сигнала управления об установлении свя- зи с периферийным устройством, принимаемо- го и выдаваемого через выводы канала ВС. фиксируется в регистре канала ВС Это по- зволяет программисту простым чтением содер- жимого регистра канала ВС проверить состоя ние каждого периферийного устройства, под- ключенного к микросхеме, и в соответствии с состоянием внешнею устройства изменять про- цесс прохождения программы Для чтения информации состояния исполь- зуется обычная операция чтения канала ВС Форматы слова состояния для режимов 1 и 2 показаны ни рис 3 30 Основные параметры микросхемы в диапа- зоне рабочих температур от - 10 до -т-70г’С и напряжении питаттия (><•< — 5,0 В±5" » приве- дены в табл 3 22 Управляющее слово В7 ВБВВВЬВВ В2 D! ВО Id' | Разряды 0-2 ВС ______________Bj^o- 0- ------------------Режим ВВ Ввод оывов 6) Рис 3 28 Формат управляющего слова (а) и функциональная схема ввода вывода данных (6) в режиме 2 87
Rt\ — ——1 *1 W WR АСК WR) < , С 1 tst/(iRg wft) Vs IBU BA) Ajf'Vf ,ВА> tw-MK WR) ty/USrS RC) (ВА) Vo A5K ВС BA) Ц)/г ЯА isi/lAbt. RC StB RC) Cst/(BA ЫВ RC) O>SG(BA STB ВС -с >• - - tsS(/A ASKWR) iy(ASKRC-fB) t XU tll/lBA ACK AR t t t t t Рис 3 29 Временная тиаграмма работы КР580ВВ55А в режиме 2 Z77 Db D5 па 05 В2 IP ПО Ввод/ВыВпо B8oB/6t>iSoB Подтверж- дение приема Разреше нее выра дотки зоп роса пае рывания А Запрос прерь/ дани я 4 Разреше ние вь/ра дотки зап раса пре рывания В Ппдтвгрж - дение приема В запрос прерь/ ванин в Канал BA , Канал 88 л О 7 D6 05 03 О? О! ПО ( триди руюиирии сигнал запас А Разрешь ние выра дотки зол роса пре рывания А ВвоВ/вь Воб ВВод/вь Вод Запрос прерь бани я А Разоеще ние дыра дотки зап DOCJ аре иыВания 8 Страда рукзи^ии сигнал запаса В Запрос греры - За “ин В w 8А кин in 88 6/ 0 ЗЬ П5 Он D3 j D2 Л! DD [гпрод i рукнц/н сигни л запас /1 А иазре/ ур ние 8t> з дотк за POLO прерь! Ванин т Вь вод подтверм' Пение приема А f азреиае пае 8ь/рй - доте и 30Г! роса прерь Ванин по вводу Запрос 1 / прерь - । вания /\ 4 1 / \ Z-— Качтп ВА ,, ЛаналВв SJ Рис 3 30 Форматы слова состояния для режимов 1 и 2 режим 1 (ввод информации) б режим 2 (вывод информации) в режим 2 88
Таблица 3.22 Параметр Обозначение Значения параметров мнн. | макс. Ток потребления. мА 1сс — 120 Длительность сигнала RD, ис WL (RD) 300 — Время установления данных на канале ВА (ВВ. ВС) относительно сигнала RD, нс ле (ал rd) 0 — Время сохранения данных на канале ВА (ВВ. ВС) относительно сигнала RD. нс SG (ВА- RD) 0 — Время установления адреса А1, АО и сигнала CS относительно сигнала RD, нс t.vj (а-ЛЬ) 0 —. Время сохранения адреса А1, АО и сигнала CS относительно сигнала RD. нс 'v (a -~rd) 0 — Время установления данных D7—DO относи- t . —. SU (d- rd) — 250 тельно сигнала RD, нс Время сохранения данных D7—DO относи- тельно сигнала RD. нс t . so (d-rd) 10 150 Длительность сигнала WR, нс ‘wL (Wr) 400 — Время установления данных D7—DO относи- тельно сигнала WR, нс lsu (d-wr) 100 __ Время сохранения данных D7 — DO относи- тельно сигнала WR, нс / , SG (D - WR) 30 — Время установления адреса А1, АО и сигнала CS относительно сигнала WR, нс *su (A - Tr) 0 Время сохранения адреса А1, АО и сигнала г (л- wr) 20 — CS относительно сигнала WR, нс Время сохранения данных на канале ВА (ВВ, ВС) относительно сигнала W7?,zhc t . .—. SG (BA --WR) — 350 Длительность сигнала STB RC, нс t 500 W L (STB RG) Время установления сигнала ASK RC относи- t , s 300 SU (ASK RC- STB RC) тельно сигнала STB RC, нс Время установления сигнала IRQ относитель- 300 t SU (IRQ-STB RG) но сигнала STB RC, нс Время сохранения сигнала ASK RC относи- *V (ASK. RC--RD ) — 300 тельно сигнала RD, нс Время сохранения сигнала IRQ относительно сигнала RD, нс ‘v (irq-~rd) — 400 Время установления данных на канале ВА (ВВ) относительно сигнала STB RC, нс I . 100 SU (BA-STB RC) Время сохранения данных на канале ВА (ВВ) относительно сигнала STB RC, нс t 180 SG(BA -STB RC) Время установления сигнала STB WR относи- t 650 SU (STB WR — WR) тельно сигнала WR, нс Время сохранения сигнала STB WR относи- тельно сигнала ASK №7?. нс t 350 V(STBWR -ASKWR) Время установления сигнала IRQ относитель- t , , > 850 но сигнала WR, нс SU(IRQ- WR) Длительность сигнала ASK WR, нс 300 WL (ASK W R) Время сохранения сигнала IRQ относительно сигнала ASK WR, нс t , 350 и (IRQ- ASK WR) Время сохранения данных канала ВА, ВВ от- t 350 носительно сигнала WR, нс SG (BA - U7R) 89
Окончание табл. 3.2b Параметр Обозначение Значения параметров мин мак(. Время установления данных канала ВА отно сительно сигнала ASK WR, нс Время сохранения данных канала В А отно сительно сигнала ASK WR, нс / . . 8(1 (ВA -ASK W/?) t , SG (ВА ASK WR) 20 300 250 Примечания I Длительность сигнала S/? при включении или после подачи питания на мик- росхему должна составлять не менее 50 мс В других случаях длительность сигналов S/? должна быть не менее 500 нс ___ ____________ 2 Время между двумя последовательными сигналами RD и (или) WR должно быть не менее 850 нс 3 Пояснения к условным обозначениям временных параметров приведены в примечаниях к табл 3 8 3.5. Микросхема КР580ВТ57 Микросхема КР580ВТ57 - четырехканаль- ный программируемый контроллер прямого доступа к памяти (ПД), предназначен для высокоскоростного обмена данными между па- мятью системы и периферийными устройствами путем генерации массива последовательных метров заданного массива адресов ячеек па- мяти н управляющих сигналов Массив ад ресов, по которым происходит обмен данными между периферией и памятью, характеризуется начальным адресом, т. е, первым адресом начала обмена и числом циклов обращений к памяти После предоставления системной шины адресов памяти по требованию перифе- рийного устройства Микросхема осу- ществляет двунаправ- ленный обмен данны- ми между памятью н периферийными уст- ройствами путем фор- мирования в адресном канале микропроцес- сорной системы пара; со стороны процессора микросхема может С SR АЗ 37 зг 33 м* А! A5 38 El. AZ A6 33 35 АЗ W R3Y A7 ним зкао HRQ ЗАЗ/ R3 < BRQ2 16 зказ AE 11 . IC5 STB A В 30 23 11. 23 30 О! 32 3ACK3I 3A0K2t 3ACKK 3ACK01 115 24 \25 26 S3 S4 rc J6 22 35 36 M128 5 21 37 1 imio 6NJ)'. . 20 2 yWKIO Vcc'‘ , 3f Рис 3 31. Условное графическое обозна- чение КР580ВТ57 Таблица 3.23 Вы вод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1 RD IO Вход/выход Чтение ввода/вывода 2 WR IO Вход/выход Запись ввода/вывода 3 RD Выход Чтение памяти 4 WR Выход Запись памяти 5 M128 Выход Модуль 128 6 RDY Вход Сигнал «Готовность» 7 HLDA Вход Сигнал «Подтверждение за- хвата» 8 STBA Выход Стробирующий сигнал ад- реса 9 AE Выхо г Разрешение адреса 10 HRQ Выход Запрос захвата 11 CS Вход Выбор микросхемы 12 C Вход Тактовый сигнал 13 SR Вход Сигнал «Установка» 25,24, DACK0—DACK3 Выходы Подтверждение прямого до- 14, 15 ступа к памяти каналов о-з- 19,18, DRQ0—DRQ3 Входы Запрос прямого доступа к 17, 16 памяти каналов 0—3 20 GND — Общий 30,29, D0—D7 Входы Канал данных 28,27, ВЫХОДЫ 26,23, 22, 21 31 Ucc — Напряжение питания 32—35 АО—A3 Входы Канал адреса ВЫХОДЫ 36 TC Выход Конец счета 37 —40 A4—A7 Выходы Канал адреса 90
осуществить обмен массивом данных между памятью и периферийными устройствами без дальнейшего вмешательства процессора. Каждый из четырех каналов микросхемы обеспечивает адресацию (путем инкрементиро- вания выработанного адреса) внешней памяти массивами объемом до 16К байт с возмож- ностью задания любого из 64К начальных ад- ресов. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 3.31, назначение вы- водов — в табл. 3.23, структурная схема по- казана на рис. 3.32. Каналы приема запросов ПД предназначе- ны для приема и привязки несинхронных сиг- налов прямого доступа к памяти DRQ0— DRQ3, маскирования входов и выдачи сигна- лов подтверждения запроса прямого доступа к памяти DACK0—DACK3. Каждый канал при- нимает запрос через свой вход DRQ и выда- ет сигнал «Подтверждение запроса» ПД через соответствующий выход. Устройство управления управляет последо- вательностью операций в течение всех циклов ПД путем генерации соответствующих управ- ляющих сигналов. Устройство осуществляет переход микросхемы из состояния ожидания в состояние обслуживания по сигналу HLDA, поступившему из процессора, вырабатывает и передает внешние сигналы на следующие вы- воды: выход HRQ (запрос захвата) запрашивает управление системной шиной. В системе с од- ной микросхемой этот выход должен быть под- ключен ко входу «Захват» микросхемы КР58ОВМ8ОА; вход HLDA (подтверждение захвата) полу- чает от КР580ВМ80А сигнал, который свиде- тельствует, что микросхема КР580ВТ57 мо- жет приступать к управлению системными шинами, вход С (тактовый сигнал), на который по- даются тактовые импульсы С2 от тактового генератора микропроцессорной системы, выход STB А (стробирующий сигнал адре- са) стробирует старший байт адреса памяти, передаваемый через шину данных; выход АЕ (разрешение адреса) указывает системе, что происходят циклы ПД. Он мо- жет быть использован в системе для блоки- ровки адресной шины в устройствах, не участ- вующих в ПД; выход ТС (конец счета) указывает выбран- ному в настоящий момент периферийному уст- ройству, что текущий цикл ПД должен быть последним для этого массива данных. Если разряд разрешения «КС-стоп» в регистре ре- жима (РгР) установлен в 1, то выбранный ка- нал будет автоматически запрещен в конце этого цикла ПД, т. е. в конце передачи массива данных Вывод активизируется (устанавлива- ется в 1), когда содержимое 14-разрядного регистра циклов (РгЦ) в данном канале уста- навливается в 0. 14 разрядов РгЦ должны быть загружены числом N— 1, где N— нуж- ное число циклон ПД. Рис. 3.32. Структурная схема КР580ВТ57 выход М128 (маркер по модулю 128) ука- зывает выбранному периферийному устройству, что текущий цикл ПД является 128-м или кратным 128 от конца массива данных. Если общее число циклов ПД N делится на 128 и РгЦ загружен числом N—1, то сигнал М128 появляется на 1:28-м и каждом кратном 128 цикле от конца массива данных, вход RDY (готовность) асинхронный и ис- пользуется для удлинения циклов записи в память (чтение из памяти) путем ввода мик- росхемы с помощью оигнала «Готовность» в состояние ожидания, если выбранная память требует более длинных циклов. выводы АО—АЗ — адресные шины. Они яв- ляются трехстабильиыми выходами и устанав- ливают разряды 0—3 16-разрядного адреса памяти, генерируемого микросхемой во время всех циклов ПД- Схема установки режима хранит инфор- мацию о запрограммированных режимах: ав- тозагрузки; КС-стоп; удлиненной записи: обыч- ной записи; циклического сдвига приоритетов; фикснрованиого приоритета. Кроме того, раз- ряды 0—3 регистра установки режима разре- шают работу каждого из каналов. Регистр установки режима обычно загружается после того, как установлены регистр адреса (РгА) и регистр циклов (РгЦ). Регистр установки режима сбрасывается пу- тем подачи сигнала иа вход RS, что приводит к запрету работы всех каналов во всех режи- мах и предотвращает конфликты на шинах при подаче напряжения питания. Пользоваться каналами запрещается до тех пор, пока РгА и РгЦ не будут загруже- ны необходимыми числами. В противном слу- чае случайный запрос ПД (DRQ) от пери- 91
Таблица 3.24 Приоритет Обслуженный канал 0 1 1 2 3 Наивысший 1 2 3 0 2 3 0 1 3 0 1 2 Самый низкий 0 1 2 3 ферийного устройства может вызвать цикл ПД, что приведет к порче данных в памяти Состояние 1 в разряде 4 РгР устанавлива- ет режим циклического сдвига приоритетов В этом режиме после каждого цикла ПД (но не каждого запроса ПД) приоритет каждого канала изменяется. Канал, который только что был обслужен, будет иметь самый низкий при оритет, а остальные каналы получат приори- тет, следующий по уровню, как показано в табл. 3.24. Если разряд 4 установлен в 0, каждый ка- нал ПД имеет фиксированный приоритет В ре- жиме фиксированных приоритетов канал О имеет наивысший приоритет, а канал 3 — самый низкий. Циклический сдвиг приоритетов предотвра- щает монополизацию одного из каналов ПД, последовательность циклов ПД будет обслу- живать различные каналы, если разрешено об- служивание более одного канала Все операции ПД начинаются с первоначального присвоения каналу 0 наивысшего приоритета для перво- ю цикла ПД. Состояние 1 в разряде 5 РгР устанавлива- ет режим удлиненной записи В этом случае продолжительность сигналов WR и WRIO уве- личивается путем более ранней их активиза- ции в цикле ПД Передача данных в микро- процессорной системе на основе БИС КР580ВМ80А реализуется асинхронно, чтобы можно было использовать различные типы памяти и устройств ввода/вывода с различным временем доступа к памяти Если к устрой- ству в указанный интервал времени доступ невозможен, то оно выдает в микросхему сигнал «Отсутствие готовности», тем самым заставляя ее войти в один или более тактов ожидания готовности Некоторые устройства отличаются доста- точным быстродействием, чтобы получить к ним доступ без использования тактов ожида- ния готовности Для этого такие устройства должны генерировать свой сигнал «Готов- ность» одновременно с появлением фронта сигнала WR или WRIO Одиако в процессе формирования сигнала «Готовность» он задер- живается, что может заставить микросхему войти в такт ожидания готовности Для вычи- слительных систем с этим типом устройств ре- жим удлиненной записи обеспечивает другие временные соотиошеиия для сигналов WR и WRfO, которые дают возможность устройст- вам раньше выдать сигнал «Готовность» и, следовательно, исключить 1акты ожидания для микросхемы, что увеличивает пропускную способность системы. Состояние 1 в разряде 6 РгР устанавлива- ет режим «КС-стоп», при котором после появ- ления сигнала ТС обслуженный канал ПД оказывается запрещенным В результате авто- матически прекращаются всякие операции ПД в данном канале Разряд разрешения для дан- ного канала должен быть перепрограммирован для продолжения или начала следующей опе- рации ПД Если разряд 6 установлен в 0. то появле- ние сигнала ТС не запрещает дальнейшее ис- пользование канала В этом случае сигнал ин- формирует периферию об окончании опера- ции ПД При наличии 1 в разряде 7 РгР устанавли- вается режим автозагрузки. Этот режим по- зволяет каналу 2 многократно передавать мас- сив данных без программного вмешательства Регистры канала 2 устанавливаются, как обыч- но, для одной передачи массива. Регистры ка- нала 3 в это время хранят параметры масси- ва для переустановки регистров канала 2 (начальный адрес ПД, число циклов и направ- ление передачи) После первой передачи мас- сива данных йерез канал 2 и появления сигна- ла ТС параметры, хранимые в регистрах кана- ла 3, автоматически загружаются в соответст- вующие регистры канала 2 Заметим, что воз можности режима «КС-стоп» не воздействуют на канал 2, когда разряд 7 установлен в 1 Если разряд 7 установлен в 1, то началь- ные параметры для канала 2 автоматически дублируются в регистрах канала 3 при прог- раммировании канала 2. Это обеспечивает мно- гократную передачу массива программировани- ем только одного канала Операция много- кратной передачи массива может быть исполь- зована для регенерации изображения на элек- тронно-лучевой трубке. Каналы 2 и 3 могут быть загружены также разными параметрами при условии, что каиал 2 загружается рань- ше, чем канал 3 Следует заметить, что в ре жиме автозагрузки доступен для работы ка- нал 3, если нет запроса ПД по каналу 2 и разряд разрешения канала 3 РгР установлен в 1, но использование этого канала будет из- менять значения параметров, которые должны загрузиться в канал 2. При использовамии режима автозагрузки для операций по связыванию массивов данных (цепочка данных) надо перезагружать про- граммно регистры канала 3 новыми парамет- рами для передачи следующего массива данных Кажтый раз, когда в микросхеме происходит подмена данных канала 2 содержимым кана- ла 3, в регистре состояния (РгС) аппаратно устанавливается разряд 4 «Флаг обновления данных» При этом подмена происходит с со- хранением информации в регистрах канала 3 Повторный запуск канала 2 происходит в на- чале следующего цикла ПД канала 2 после появления сигнала ТС Это первый цикл ПД нового массива данных для канала 2. Разряд 92
«Флаг обновления данных» в РгС сбрасывается аппаратно в конце этого цикла Для операций по связыванию массивов данных разряд «Флаг обновления данных» в регистре состоя- ния каналов может контролироваться микросхе- мой КР58ОВМ80А, чтобы определить, когда параметры следующего массива данных могут быть гарантированно загружены в канал 3 В разрядах 0—3 РгС аппаратно устанавли- вается «Флаг завершения обслуживания» по соответствующему каналу после выработки сиг- нала ТС «Флаг завершения обслуживания» может также контролироваться процессором, однако в результате считывания флаг сбрасы- вается «Флаг завершения обслуживания» и «Флаг обновления данных» в РгС могут быть сброшены также сигналом SR или отказом от режима автозагрузки путем перепрограммиро- вания РгР Установка разрядов 0—3 регистра установ- ки режимов разрешает работу каждого из ка- налов Если разряд установлен в 0, то соот- ветствующий канал блокируется. Схема управления периферийными устрой- ствами осуществляет прием, формирование и выдачу сигналов, обеспечивающих обмен ин- формацией между процессором и микросхе- мой КР580ВТ57, между памятью и перифе- рийными устройствами. Если процессор за- гружает или читает один из регистров микро- схемы КР580ВТ57 (последняя является пери ферийиым устройством на системной шиие), то микросхема получает сигнал RD 10 или №7? 10 при CS = 0, декодирует младшие адрес- ные разряды АО—АЗ и либо записывает со- держимое шины данных на адресуемый раз- рядами АО—АЗ регистр микросхемы (WR 10= =0), либо выдает содержимое этого регистра на шину данных при RD 10=0 В состоянии обслуживания, когда микро схема управляет системными шинами, схема генерирует сигналы RD 10 н WR (цикл запи си ПД) или WR 10 и RD (цикл чтения ПД), которые управляют каналом данных, связан- ным с периферийным устройством Если микро- схема является периферийным устройством по отношению к процессору, то сигнал RD 10 = 0, поступивший на вход RD 10=0, разрешает считывание с 8-разрядного регистра состояния каналов или старшего (младшего) байта 16-разрядного регистра адреса, или ре- гистра числа циклов. Если микросхема находится в состоянии программирования, то вывод WR 10 является входом, а сигнал WR /0=0 позволяет содер- жимое шины данных загрузить в 8-разрядный регистр установки режима или старший (младший) байт в 16-разрядный регистр адре- са или регистр числа циклов. Четыре младшие адресные шины АО—АЗ двунаправленные. В режиме программирования они являются входами, которые выбирают один из регистров микросхемы для считыва- ния или записи информации В режиме обслу- живания они являются выходами, на которых устанавливаются младшие четыре разряда lb-разрядного адреса памяти, i енерируемого микросхемой. Буферная схема данных (БД) представляет собон 8 разрядную двунаправленную шину i тремя состояниями, соединяющую микросхе му с системной шиной данных Двунаправленная шина данных DO—D7 г тремя состояниями При программировании в режиме записи восемь бит данных для регп стра адреса, регистра числа циклов или регисг ра установки режима передаются через шину тайных из процессора. При чтении процессо- ром содержимого регистра адреса, регистра числа циклов или регистра состояния каналов данные передаются в процессор также через шину данных В течение циклов ПД (когда микросхема управляет системной шиной) она выдает старшие восемь разрядов адреса памя ти (из одного из регистров адреса ЗУ) Эти разряды адреса выдаются в начале каждого цикла ПД Затем шина данных освобождается тля обмена данными между памятью и пери- ферией в течение оставшейся части цикла ПД Необходимым условием для обслуживания канала прямого доступа к памяти является поступление на микросхему из периферии сиг нала запроса DRQ, в результате чего микро схема вырабатывает сигнал «Запрос захвата» HRQ для передачи его на пооцессор По полу чении от микропроцессора сигнала «Подтверж дение захвата» HLDA микросхема осущест вляет: управление системной шиной, подтверждение запроса периферийного уст ройства, которое подключено к каналу с наи- высшим приоритетом, выдачу младших восьми разрядов адреса памяти на системные адресные шины АО—А7, а старших восьми разрядов адреса на ши ну данных DO—D7; генерацию соответствующих сигналов уп равлеиия RD или WR 10, RD 10, WR, кото рые побуждают периферийное устройство по лучить байт данных из ячейки или передать его в ячейку памяти За один цикл работы микросхема передает один байт данных, причем в первом цикле вырабатывается адрес ячейки, равмый начальному адресу, а в каждом по следующем адрес увеличивается на 1 до тех пор, пока число циклов обращений к памяти не станет равным заданному Микросхема управляет системной шиной и повторяет последовательность передач до тех пор, пока периферийное устройство сохраняет свой запрос Так микросхема может передать массив данных в быстродействующее перифе- рийное устройство или выбрать его из этого устройства в один прием Когда указанное ко- личество байт передано, микросхема выдает сигнал «Конец счета» ТС, информируя о завер- шении передачи данных В процессе выполиеиия циклов ПД (систем ные шины находятся под управлением микро схемы) имеются три различных режима ра боты- 93
режим чтения ПД — обеспечивает передачу данных из памяти в периферию; режим записи ПД — обеспечивает переда- чу данных из периферии в память, режим проверки ПД — не включает пере- дачу данных. Канал ПД в режиме проверки не генери- рует сигналы управления RD, WR, RD 10, WR 10, что предотвращает передачу данных. Однако в каждом цикле ПД микросхема осу- ществляет управление системной шиной и под- тверждает запросы периферии Периферия мо- жет использовать сигналы подтверждения для разрешения внутреннего доступа к каждому байту в массиве данных для того, чтобы вы- полнить некоторые операции проверки. Напри- мер, массив циклов проверки ПД может следовать за массивом циклов чтения ПД (из памяти в периферию) для того, чтобы раз- решить периферийному устройству проверить вновь поступившие данные. После окончания запрограммированного чи- сла циклов ПД, характеризующегося выработ- кой сигнала ТС, возможны следующие виды работы дальнейшее наращиваиие адреса путем при- бавления 1 в каждом последующем цикле ПД, блокировка канала ПД (режим «КС-стоп»); повторение ранее выработанного массива адресов (режим автозагрузки). Прн наличии двух и более запросов будет обслуживаться периферия с наивысшим прио- ритетом. Вид приоритета устанавливается в процессе программирования Имеется два вида установки приоритета фиксированный, когда канал 0 имеет наи- высший приоритет, а канал 3 — самый низкий; циклический сдвиг приоритета, когда пос- ле каждого цикла ПД приоритет каждого ка- нала изменяется. В процессе функционирования микросхемы путем программирования РгР можно заблоки- ровать (замаскировать) запрос любого ка- нала В процессе функционирования в составе микропроцессорной системы микросхема может находиться в одном из следующих состояний исходное, программирование; ожидание, об- служивание. В исходное состояние микросхема устанав- ливается после включения путем подачи на ее вход сигнала «Установка» В этом состоя- нии маскируются запросы всех каналов ПД, а трехстабильные буферные схемы системной шииы АО—АЗ переводятся в состояние приема информации В состоянии программирования микросхе- мы микропроцессор по системным шинам дан- ных DO—D7 осуществляет запись в соответст вующие регистры микросхемы исходных дан- ных (начальные адреса и число циклов) и ин- струкции, определяющей режим работы мик- росхемы при циклах ПД При этом адресат приема информации микросхемой определяет ся кодом на системных шинах АО—АЗ В состоянии ожидания микросхема находит- ся от момента окончания программирования 94 до получения сигнала «Подтверждение запро- са захвата» HLDA или в промежутках между массивами циклов ПД в отсутствие запросов ПД В состоянии ожидания осуществляется прием сигналов DRQ и вырабатывается для микропроцессора сигнал «Запрос захвата» HRQ В этом состоянии системные шины на- ходятся под управлением микропроцессора После получения от микропроцессора сигна- ла HLDA при наличии сигнала запроса DRQ микросхема вырабатывает сигнал DACR и переходит в состояние обслуживания В этом состоянии системные шины находятся под уп- равлением микросхемы, которая осуществляет один из запрограммированных режимов ПД и генерирует набор управляющих сигналов, ие обходимых для осуществления обмена данны- ми между памятью и периферией Регистры микросхемы загружаются или с них считывается информация, если процессор выполняет команду записи или чтения путем обращения к микросхеме 'КР580ВТ57 и к со- ответствующим регистрам внутри микросхемы Для этого процессору необходимо выдать со ответствующие сигналы записи или чтения WR 10, RD 10 и на системные адресные ши- ны выдать адрес регистра микросхемы В это время на шину данных подается необходимая информация для записи в регистры или же через шину данных читается информация из микросхемы Для установки состояния программирова- ния необходимо также на микросхему подать сигнал CS = 0, получаемый обычно путем де- кодирования всех или некоторых старших 112 разрядов адреса А4—А15 (в зависимости от системной организации памяти и устройств ввода/вывода) Вход WR 10 (или WR при об щем поле памяти и УВВ) указывает на запись в регистры микросхемы, а вход RD 10 (или RD) — на чтение из регистров Разряд АЗ позволяет различить регистры каналов при ДЗ=0, а при Л3=1—регистр установки режима (работает только на запись), и регистр состояния каналов (рабо- тает только иа чтение) Три младших разряда АО—А2 указывают конкретный регистр канала Если адресуется регистр установки режима или регистр состоя- ния каналов, то разряды АО—А2 должны быть установлены в 0 Когда адресуется регистр канала, разряд АО позволяет различить регист- ры адреса ПД (при Л = 0) и числа циклов (при Л=1) Разряды Al, А2 позволяют определить номер канала Коды выборки регистров приве- дены в табл 3 25 В связи с тем, что регистры канала явля- ются 16-разрядными, для их загрузки или чте ния необходимо два программных командных цикла В микросхеме имеется триггер, кото- рый автоматически переключает цепи во время выполнения операции чтения или записи Этот триггер определяет доступ к старшему или младшему байгу регистра Сбрасывается триг- гер путем подачи сигнала н вход 5/?, а также
Таблица 3.25 Регистр Байт Адресные входы Двунаправленная шина данных Аз А2 А1 АО 7 6 5 4 3 2 0 Адрес ПД в кана- ле 0 Младший Старший 0 0 0 0 0 0 0 0 А7 А15 Ав А14 А5 А13 ' А4 А12 АЗ АН А2 А10 А1 А9 АО АВ Число циклов ПД в канале 0 Младший Старший 0 0 0 0 0 0 1 1 С7 ЧТ С6 ЗП С5 С13 С4 С12 СЗ СП С2 СЮ С1 С9 СО С8 Адрес ПД в кана ле 1 Младший Старший 0 0 0 0 1 1 0 0 То же, что и для канала 0 Число циклов 1ДП в канале 1 Младший Старший 0 0 0 0 1 1 1 1 Адрес ПД в кана- ле 2 Младший Старший 0 0 1 1 0 0 0 0 То же. что и для канала 0 Число циклов ПД в канале 2 Младший Старший 0 0 1 1 0 0 1 1 Адрес ПД в кана- ле 3 Младший Старший 0 0 1 1 1 1 0 0 То же, что и для канала 0 Число циклов ПД а канале 3 Младший Старший 0 0 1 1 1 1 1 1 Установка режи- ма (только про- граммируется) - 1 0 0 0 АЗ КС-стоп УЗ ЦСП РКЗ РК2 РК1 РКО Состояние (только читается) - 1 0 0 0 0 0 0 ФОД тез ТС2 ТС1 тсо Примечание АЗ ивтоза; рузка. УЗ - удлиненная запись, ЦСП — циклический сдви! приорите- тов. РК - разрешение канала. ФОД-- флаг обновления данных; АО- AI5 - начальный адрес, С0-С13 - число циклов, ЧТ - шение ПД. ЗП - запись ПД. — twitsu) Я UL UL rc cs UL ши" UL twL(WRlQ) tsir(s< hl ними . t fsutcs, 4L1) tsUlULHlHL-WtlbJlL) 7—=—— ЬЯГО,1«) Рис. 3.33. Временные диаграммы работы КР580ВТ57 в режиме программирования при записи и чтении (б): t’H=-2,0 В; (Л =-0,8 В tsy{3, lh/hl- wmo, ini -------—-^t, ^v(D,hl!lh wrw.lM a) t 95
о о О о ЛКЦО-ЛКЦЗ HRQ td(HRa,LH-CAJV г з 5 г 3 ¥ 5 О о 1 HLDA 4f AD-A7 27/7-277 STBA ПАСЮ-ШЗ RD, RBI0 WR, WRIQ ROY TC M128 0 twH(C) t td(HRa HL-C'LH) t tvUU4l,HL-HLllA,LH). tdl*E,LH-c,Ht3 tdfA,ZH/ZL'C,LH) td(U,ZHlZL-C,LH) td(STU,L»-C,HL) tdlMCK.HL-C.HL’l td(KI>,ZH-C,LH) tSU(HLU,LH-C,HL) ~td<A,ZH/ZL-A£,LH) td(H,nZ/LZ-C,l.H) —< t-dtsw hl-c.lh] td(iATK,LH-C,HL) ,td/wiL-ji,HzZi.z) ---------------1, id(wR,zH— c,lh) TdiwR’.exEHL^.LH) ~tdlwf :hl-c.№) td(wR, ext, hl-stba, hl) tdlMZB.LH-C.LH) ^d(TC,LH-C,LH) td/BlLH-C.HL) .| Jd(B,HZlLZ-STBA,HL) ----------1 idlSTBAM-j.zH/it.'i tdlM.HL-SrlAM 3tl(Ae,HL-c.LH) t td(A,HZfLZ~C,LH) t ^dlA,HZlLZ-Mt,LH) twL/RB) twL(wK.ext). td(wR.ezt,HL-d.nzlLZi I ctd(H12e,HL-C,LH'l ^d(TC,HL-C,LH) t tdlA.Hl/Ll-H,LH) I tdlRD.HZ-C.LH'i f 7v(rsv,hl-c,lh) tSUlllBY.LH-C.LH) td/HR,HZ-C,LH) f t t Рис. 3.34. Временная диаграмма работы КР580ВТ57 в режиме прямого доступа. Цифры 0—5 соответствуют внутренним состояни- ям микросхемы
Таблица 3.26 Параметр Обозначение Значения параметрон мни. макс. Выходное напряжение высокого уровня сигнала HRQ, В U(JH. HRQ 3,3 5,25 Ток потребления, мА ^СС —‘ 120 Период следования импульсов такто- 7> 0,32 4 вого сигнала, мкс Длительность импульса тактового сигнала, нс !WH (С) 120 0,8 Время установления сигнала DRQ от- носительно сигнала С, нс fSU (DRQ, HL/LH- с, LH) 120 — Время сохранения сигнала DRQ от- 4 0 носительно сигнала HLDA, нс lV (DRQ, HL- HLDA, LH) Время установления сигнала HLDA относительно сигнала С, нс (sV (HLDA. HL -C.HL) 100 — Время установления сигнала RDY от- носительно сигнала С, нс fSU (RDY. LH -C. LH) 30 — Время сохранения сигнала RDY от- 4 20 носительно сигнала С, не Время задержки сигнала HRQ отно- сительно сигнала С, нс v (RDY. HL -C, LH) ^d (HRQ. LH/HL — C, LH) 180 Время задержки сигнала ЛЕ относи- тельно сигнала С, нс fd (AE. LH — C, HL) — 300 200 ld (AE, HL — C, LH) Время задержки сигнала А относи- тельно сигнала АЕ, не ld (Л, ZH/ZL — AE, LH) 20 Время задержки сигнала А относи- тельно сигнала С, ис fd (4, ZH/ZL —C, LH) — 270 Время задержки сигнала А относи- тельно сигнала RD, нс (d(A, HZ/LZ-RD. LH) 60 — Время задержки сигнала А относи- 300 тельно сигнала WR, нс d (Л, HZ/LZ —WR, LH) Время задержки сигнала D относи- 300 тельно сигнала С, нс ld (D, ZH/ZL —C,LH) Время задержки сигнала STBA отно- *d (D, HZ/LZ--C, LH) — 250 100 сительно сигнала D, ис ld(STBA, HL — D, ZH/ZL) Время задержки сигнала D относи- тельно сигнала STBA, нс ld (D, HZ/LZ—-STBA, HL) 20 Время задержки сигнала STBA отно- сительно сигнала С, ис fd (STBA, LH -C. HL) — 160 h (STBA, HL -C, LH> — 200 Длительность сигнала высокого уров- Tc —100 ня STBA, ис ^11 (STBA) Время задержки сигнала RD относи- 70 тельно сигнала STBA, ис d (RD. HL —STBA. HL) Время задержки сигнала RD относи- 20 тельно сигнала D, нс d (RD. hl- d, hz/lz) Время задержки сигнала WR (ext) t , 70 относительно сигнала STBA, нс d (WR(ext), HL - STBA. HL) Время задержки сигнала 1W? (ext) t , X 20 относительно сигнала D. нс d (U7R (ext), HL -D, HZ/LZ) Время задержки сигнала DACK от- t , 270 носительно сигнала С, нс d(DACK. HLILH — C, HL} Время задержки сигнала ТС относи- 270 тельно сигнала С, нс ld(TC, LH/HL — C, LH) Время задержки сигнала М128 отио- 270 сительно сигнала С, нс {d (M/28, LH/HL — C, LH) 4 Зак. S3 97
Продолжение табл. 3.26 Параметр Обозначение Значения параметров мин макс. Время задержки сигнала RD относи- (rd, hl -с. lh) , 250 тельно сигнала С, ис — 200 t d (rd, LH-C, HL), *d (RD, ZH C, LH) , 300 (rd, HZ c. lh) — 170 Длительность сигнала RD низкого уровня, нс fWL (rd) 27'с^%н'<С)—50 — Длительность сигнала WR низкого уровня, нс i (vTr) . T’c-so — Длительность сигнала WR (ext) низ- кого уровня, нс t , WL (U7/?. ext) 2ТС— 50 — Время задержки сигнала WR относи- тельно сигнала С, нс fd (WR, HL C, LH), — 250 d (WR, LH-C, LH) , — 200 *d (WR. ZH—C, LH) , — 300 *d (WR, HZ-C, LH) — 170 Время задержки сигнала WR (ext) относительно сигнала С, нс *d (WR(ext), HL-C, LH) — 250 Время установления сигнала АО—АЗ относительно сигнала RD 10, нс *311 (Л, LH/HL —RD IO. HL) 0 — Время сохранения сигнала АО—АЗ t , о V (Л, HL/LH- RD IO, LH) относительно сигнала RD 10, нс Время установления сигнала CS от- носительно сигнала RD 10, нс *SU (CS, HL RD IO, HD) 0 — Время сохранения сигнала CS от- носительно сигнала RD 10, нс *V(CS, LH- RD Ю, LH) 0 __ Время задержки сигнала DO—D7 от- носительно сигнала RD 10, нс t . . d (D, ZH/ZL—RD IO. HL) 0 300 t 20 150 d (D. HZ/LZ RD IO, LH) Длительность сигнала RD 10 низкого уровня, нс *WL (RD~1O) 250 — Длительность сигнала WR 10 низкого уровня, нс t / X WL (П IO) 175 — Время установления сигнала АО—АЗ t 35 SC (Л. LH'HL -WR IO, HL) относительно сигнала WR 10, нс Время сохранения сигнала АО — АЗ 35 — *V(A, HL/LH—WR IO, LH) относительно сигнала WR 10, нс Время установления сигнала DO—D7 *SU (D, LH/HL - WR IO. LH) 200 — относительно сигнала UZ/? 10, нс Время сохранения сигнала DO — D7 *V (D. HL/LH «RIO, LH) 30 — относительно сигнала WR 10, нс Длительность высокого уровня сигна- ла SR, нс 300 — fWH (SR) Время установления сигнала S/? от носительно Ucc. мкс fSC (SR, HL CCC.IH) 500 98
Окончание табл. 3 26 Параметр Обозначение Значения параметров мин | макс. Время установления сигнала SR от- носительно первого сигнала WR 10, нс fsu (SR, HL—WR 10, HL) 2ГС — Время установления сигнала CS от носительно сигнала WR 10, нс fSU (CS, HL — WRIO, HL) 35 Время сохранения сигнала CS от- носительно сигнала WR 10, нс t , V (CS, LH-WR IO, LH) 35 — всякий раз при загрузке регистра установки режима. Для обеспечения соответствующей синхронизации при обращениях к регистрам канала все команды, поступающие от прочее сора, должны появляться парами, причем всег- да младший байт регистра должен получить доступ к памяти первым. Нельзя подавать сигнал CS до тех пор, пока сигнал RD 10 или WR 10 не станет активным, так как это может привести к ошибочному состоянию триггера. В системах, использующих прерыва- ния, запросы прерывания должны быть запре- щены в процессе программирования регистров канала, чтобы не было разделения парных команд записи или чтения регистров Временная диаграмма работы микросхемы при программировании в режиме записи по- казана на рис 3 33, а, а в режиме чтения — на рис 3 33, б Внутренние операции микросхемы по пере- ходу из состояния ожидания в состояние об- служивания могут быть выполнены в течение семи тактов Продолжительность тактов опре- деляется тактовой частотой микросхемы Если микросхема не выполняет цикла ПД, то она находится в холостом такте SO до прихода сигнала запроса ПД. С приходом сигнала DRQ последний обрабатывается согласно уста- новленному приоритету (фиксированному или циклическому) и вырабатывается сигнал HRQ По этому сигналу микросхема переходит к такту S1 Это положение будет сохраняться до прихода с процессора сигнала «Подтверж- дение захвата» HLDA. Таким образом, состоя- ние ожидания характеризуется пребыванием микросхемы в тактах SO, St. При получении сигнала HLDA возбужда- ется шина DACK канала, имеющего запрос с наиболее высоким приоритетом Таким обра- зом осуществляется выборка канала и соот- ветствующего периферийного устройства для цикла ПД, и микросхема переходит к так- ту S2 Заметим, что сигнал HLDA должен ос- таваться с высоким уровнем напряжения до тех пор, пока не появится сигнал РАСК при одном цикле ПД или оба сигнала DACK и ТС при передаче массива Если микросхема потеря- ет управление системными шинами, т е если 4* сигнал HLDA станет равным 0, то сигнал DACK будет сохраняться до окончания теку- щего цикла ПД. После этого циклы ПД пре- кращаются до тех пор, пока микросхема сно- ва не получит управление системными шинами Каждый цикл ПД (состояние обслужива- ния) содержит не менее четырех тактов. S2, S3, S4, S5. Если время доступа к памяти и УВВ, включенных в систему, недостаточно для передачи байта в указанное число тактов, то между тактами S4 и S5 вводится один и бо- лее тактов ожидания SWI. Использование удлиненной записи может в некоторых случа- ях исключить такты ожидания. Если в циклах ПД осуществляется режим проверки, то сиг- нал RDY не требуется. Временная диаграмма работы микросхемы ПД показана на рис. 3.34. Основные параметры микросхемы в диапа- зоне рабочих температур от —10 до +70 °C и напряжении питания 5,0 В±5% приведены в табл. 3.26. 3.6. Микросхема КР580ВН59 Микросхема КР580ВН59 — программируе- мый контроллер прерываний (ПКП), обслу- живает до восьми запросов на прерывание микропроцессора, поступающих от внешних устройств Микросхема позволяет сократить средства программного обеспечения и реальные затраты времени при выполнении прерываний в систе- мах с приоритетами многих уровней Алгоритм задания приоритета устанавливается програм- мным путем Приоритеты, закрепленные за внешними устройствами, могут быть изменены в процессе выполнения программ. В микросхеме предусмотрена возможность расширения числа обслуживаемых запросов до 64 путем каскадного соединения микро- схем ПКП. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис 3 35, назначение вы- водов — в табл. 3.27, структурная схема по- казана на рис. 3.36. 99
Таблица 3 27 77 10 7~ 10 11 12 13 Я 16 17 PIC ЮТ 17 1 24~ 25 1 ( М ЮОО 1801 1602 1603 1604 1005 16Q6 1607 CASO CAS! 12 13 15 > CS > WO CAS2 > 01 УЮТА yMS/SV CN1\ Ucc , /« ,28 Рис 3 35 Условное графическое обозна- чение КР580ВН59 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1 сУ Вход Выбор микросхемы 2 WR Вход Запись информации 3 RD Вход Чтение информации 4—11 D7—D0 Входы/вы Канал данных ходы 12, 13 15 CAS2— Входы/вы Шина каскадирования CASO ходы 14 GND — Общий 16 MS/SV Вход Выбор ведомой микросхемы 17 I NT Выход Прерывание 18—25 1RQ7—IRQ0 Вход Запрос прерывания 26 INTA Вход Подтверждение прерывания 27 AO Вход Адрес 0 го разряда 28 Ucc — Напряжение питания Регистр запросов прерывания (РЗПР) предназначен для записи и хранения запросов прерываний (IRQ) Запись в соответствующий разряд РЗПР происходит при изменении на соответствующем входе микросхемы напряжения от низкого уров ня до высокого IRQ7—IRQ0 — индивидуаль- ные асинхронные входы Напряжение высоко го уровня должно удерживаться до получения первого импульса INTA Разряд РЗПР, соот ветствующий обслуживаемому запросу, при поступлении второго импульса 1NTA возвра щается в исходное состояние Содержимое РЗПР может быть считано на шину данных Регистр обслуженных запросов (РОЗПР1 предназначен для хранения сигналов, поступа Рис 3 36 Структурная схема КР580ВН59 ющих с выходов схемы маскирования запро сов прерывания соответствующего сигнала за проса, обслуживаемого в данный момент Со- ответствующий разряд РОЗПР устанавливает ся в 1 после поступления второго импульса INTA (одновременно соответствующий раз- ряд РЗПР устанавливается в исходное состоя ние) Этот разряд сохраняет свое состояние до получения команды «Конец прерывания» микросхемой ПКП Содержимое РОЗПР может быть считано иа шину данных Схема маскирования запросов прерывания и анализа их по приоритету (МЗПР) связана с РЗПР, РОЗПР Схема маскирования разре шает или запрещает прохождение сигналов с выхода РЗПР на входы схемы анализа по уровню приоритета Код маски записывается в микросхему с помощью команды CKOI и хранится там до записи нового кода либо до установки микросхемы в исходное состояние Сигналы, прошедшие через схему маскиро вания анализируются по уровню приоритета Запросы с более высоким приоритером, за- несенные в РОЗПР по мере их обслуживания, запрещают прохождение через МЗПР равных или низших по уровню приоритета запросов Для разрешения прохождения этих запросов необходимо подать на микросхему команду «Конец прерывания» либо команду специаль- ного маскирования (СКОЗ) На вход логической схемы чтения (запи си) ЛЧТ/ЗП подаются сигналы АО, WR и RD Сочетания этих сигналов позволяют записать команды в различные регистры микросхемы, а также считать содержимое регистров ПКП на шину данных ____ Напряжение низкого уровня на входе WR микросхемы позволяет записывать управляю- щие слова команд инициализации (СКИ) и слова команд операций (СКО) в микросхему ПКП 100
Напряжение низкого уровня на входе RD микросхемы ПКП позволяет считать содержи- мое РЗПР, РОЗПР либо двоично-десятичиый код запроса прерывания на шину данных. Устройство управления (УУ) предназначе- но для выдачи сигнала INT после поступления одного или нескольких запросов на выходы 1RQ7—IRQ0. Оно выдает также управляющие сигналы для формирования команды CALL, причем характер работы УУ в процессе выра- ботки команды CALL различен при различных включениях микросхемы ПКП. Так, если мик- росхема ПКП только одна, УУ выдает управ- ляющие сигналы, разрешающие выдачу всех трех байтов команды CALL. При использова- нии нескольких микросхем ПКП эта команда формируется следующим образом. Первый байт команды CALL (т. е. код команды) вы- рабатывается ведущим ПКП. Второй и третий байты формируются той микросхемой, сигнал IRQ которой вызывает прерывание. В ПКП предусмотрена возможность расши- рения числа входов обслуживаемых запросов до 64 путем каскадного соединения несколь- ких микросхем ПКП в системе (рис. 3.3'7) с помощью буферной схемы каскадирования. В этом случае один ПКП включается как ведущая микросхема (на входе MS/SV напря- жение высокого уровня), а остальные — как ведомые (на входе MS/SV напряжение низко- го уровня), причем каждой ведомой микро- схеме присваивается номер, который устанав- ливается программным путем перед началом работы. Двоично-десятичный код номера ведомой микросхемы выдается ведущей микросхемой на шину CAS2—CASO по нарастанию первого им- пульса INTA и хранится до появления на- растания третьего импульса INTA. Буферная схема шины данных (БД) — 8- разрядная двунаправленная с тремя состояни- ями, соединяет микросхему с системной шиной данных посредством выводов D7—DO. При программировании ПКП через БД в микросхе- му записываются управляющие слова, а на системную шину данных считывается содержи- мое РЗПР, РОЗПР и двоично-десятичный код запроса, выработавшего сигнал INT. В режиме прерывания по запросу в процес- се подтверждения (поступления трех импульсов INTA) через БД в системную шину данных выдается трехбайтовая команда CALL В остальное время выход БД находится в вы- сокоомном состоянии При осуществлении передачи данных с пре- рыванием программы обычно реализуется та- кая последовательность действий: периферийное устройство запрашивает пре- рывание; по завершении выполнения текущей команды процессором последний выдает сиг- нал подтверждения прерывания; запоминается содержимое счетчика команд и осуществляется переход по адресу подпро- граммы обслуживания прерывания; Рис. 3 37. Схема каскадного соединения мик- росхем КР580ВН59 запоминается при необходимости содержи- мое внутренних регистров (рабочих и регист- ров состояния) и выполняется передача дан- ных под управлением специальной программы (подпрограммы); после выполнения подпрограммы осущест- вляется возврат к продолжению выполнения прерванной программы. В микропроцессорной системе могут ис- пользоваться два метода реализации приведен- ной последовательности действий: прерывание с опросом и прерывание по вектору. В первом случае осуществляется опрос каждого перифе- рийного устройства, пока не обнаружится то, которое запрашивает прерывание. Далее осу- ществляется переход иа соответствующую под- программу обслуживания прерывания, которая и выполняет обмен данными. При этом методе приоритет устройства определяется его местом в последовательности опроса. В отличие от данного метода в случае прерывания по век- тору при получении запроса от устройства уп- равление передается непосредственно на соот- ветствующую программу обслуживания, т. е устройство распознается сразу же после по- ступления сигнала подтверждения прерывания. Микросхема ПКП КР580ВН59 реализует оба метода прерывания программ путем про- граммной установки в соответствующий режим работы, причем режим работы, соответствую- щий методу прерывания с опросом, называется обслуживанием по результатам опроса, а мето- ду прерывания по вектору—обслуживанием по запросу В режиме обслуживания по запросу ПКП, получая запросы от периферийного устройства, запоминает их, выделяет запрос с высшим уровнем приоритета, сравнивает его по уров- ню приоритета с обслуженными запросами, зарегистрированными в РОЗПР, и, если уро- вень приоритета выделенного запроса оказы- вается выше, чем у зарегистрированых, выдает сигнал INT для микропроцессора. После полу- чения со стороны микропроцессора сигнала подтверждения прерывания INTA ПКП выра- батывает вектор прерывания, т. е. начальный адрес подпрограммы обслуживания того устрой- ства, которое вызвало выдачу INT Это осу- 101
Таблица 3.28 ществляется путем посылки в микропроцессор трехбайтовой команды CALL. Происходит это следующим образом. При получении сигнала INTA КР580ВН59 посылает кодовую комби- нацию 11001101 (т е код команды CALL в микропроцессорном комплекте серии КР580) на 8-разрядную шину данных. Этот код команды CALL инициирует еще два сигнала INTA, которые должны поступить на ПКП со стороны процессора Последние два сигнала INTA позволяют микросхеме КР580ВН59 по- слать сформированный адрес подпрограммы на шину данных: сначала младшие восемь раз- рядов адреса, а затем старшие восемь разря- дов адреса. Так завершается выдача трехбай- товой команды CALL на шину данных си- стемы. Путем соединения аналогичных микросхем с помощью специальной шины CAS2—CAS0 (см. рис. 3.37) можно увеличить число обслу- живаемых запросов до 64 При этом в зави- симости от подачи соответствующих сигналов на выводы MS/SV микросхем одна из них вы- ступает в качестве ведущей, а остальные — в качестве ведомых Предварительно каждой ведомой микросхеме присваивается ее номер (путем записи в нее соответствующего команд- ного слова), который должен быть равен но- меру входа IRQ ведущей микросхемы, с ко- торым соединен вывод INT ведомой микро- схемы Если сигнал INT, поступивший на процес сор, выработан сигналом IRQ, поступившим на вход ведущей микросхемы, то формирова- ние трехбайтовой команды CALL осуществля- ется этой же микросхемой. Если же прерыва- ние процессора происходит от сигнала IRQ, по- ступившего на вход ведомой микросхемы, то формирование команды CALL происходит следующим образом При поступлении перво- го сигнала INTA ведущая микросхема выдав: на шину данных код команды CALL, а на ши ну CAS2—CASO — код номера ведомой ми- кросхемы Поэтому с приходом остальных сиг- налов INTA код адреса подпрограммы обслу- 102 живания вырабатывается на шину данных той ведомой микросхемой, запрограммированный номер которой совпал с кодом на шине CAS2—CAS0. Получая запросы от периферий- ных устройств, ПКП определяет, какое из них обладает наивысшим приоритетом. При этом уровни приоритетов входов IRQ7—IRQ0 ми- кросхемы заранее заданы и находятся всегда в строго определенном соотношении друг с другом. Наивысшим уровнем приоритета обла- дает вход IRQ0 приоритетного кольца, с са- мым низким вход IRQ7, называемый дном приоритетного кольца. Таким образом, задавая положение дна, можно однозначно определить уровень приоритета каждого входа микро- схемы Все возможные варианты статусов при- ведены в табл. 3.28. Микросхема имеет не- сколько программных способов задания дна кольца, применяемых в зависимости от си- стемных требований. После выработки сигнала INT и /получения последовательности сигналов INTA блокирует- ся обслуживание всех запросов, имеющих оди- наковый или более низкий по сравнению с об- служенным уровень приоритета Запретить об- служивание запросов можно применением мас- кирования, что позволяет заблокировать лю- бой из входов микросхемы, на который посту- пает сигнал IRQ. С другой стороны, устранить блокирующее влияние обслуженного запроса на обслуживание остальных запросов можно, используя специальное маскирование Это до- стигается также путем записи в микросхему ПКП слова команды конца прерывания При обслуживании прерываний по опросу 'шкропроцессор блокирует свой вход INT, так как инициатором обслуживания является он сам В этом случае по каждому сигналу RD, поступающему после подачи команды «Обслуживание по результатам опроса», при наличии запросов считывается код номера за- проса, имеющий наивысший в данный момент уровень приоритета. Установка микросхемы в исходное состоя- ние и установка алгоритма обслуживания пре- рываний осуществляется с помощью двух ти- пов слов команд, записываемых в ПКП: СКИ и СКО Микросхема может выполнять следующий набор операций. 1 Операция маскирования, индивидуальное маскирование запросов, специальное маскиро- вание. 2 Операции установки статуса уровней приоритета’ по установке исходного состояния, по обслужившемуся запросу, по указанию. 3 Операции конца прерываний’ обычный конец прерывания, специальный конец преры- вания 4 Операция чтения чтение регистра запро- сов, чтение регистра обслуженных запросов, чтение регистра маски В процессе работы микросхем можно вы- делить следующие основные режимы. программирование (запись слов команд, чтение информации в регистрах),
Таблица 3.29 обслуживание по запросу, обслуживание по результатам опроса. В режим записи слов команд микросхема переходит при CS — 0 и WR — 0, а в режим чтения информации — при CS = 0 и RD = 0. Микросхема может находиться в одном из следующих состояний, программирование; об- служивание по запросу, обслуживание по ре- зультатам опроса. Программирование. В процессе работы ПКП можно изменять алгоритмы обслуживания пре- рываний. Это осуществляется с помощью систе- мы команд, перечень которых приведен в табл. 3.^29. Прежде всего микросхема должна быть установлена в исходное состояние. Для этого используется последовательность двух или трех команд СКИ1, СКИ2 и СКИЗ. По команде СКИ1 (признак 40 = 0, £>4=1) ми- кросхема выполняет следующие действия: устанавливает в исходное состояние схему, чувствительную к перепаду уровня напряжения с низкого на высокий по входам запросов; очингает регистр маскирования запросов, присваивает запросу иа входе IRQ7 низший уровень приоритета; сбрасывает триггер спецмаскироваиия, а триггер выбора РЗПР РОЗПР для последую- щего считывания устанавливает в состояние выбора РЗПР. Команда СКИ1 имеет четыре модификации (СКИ1а—СКИ1г), что связано с указанием в ней признака Е (разряд D1) числа ПКП в системе и признака формата ад- реса Ф (разряд £>2). Если Е='1, то ПКП в системе единственный, если Е = 0— в системе несколько ПКП. При Ф= 1 формат равен че- тырем, т. е. начальные адреса программ обслу- живания смежных запросов отстоят друг от друга на четыре адреса, при Ф = 0 — на во- семь. В разрядах D7—D5 команды СКИ1 ука- зываются разряды адреса А7—Аб младшего байта начального адреса подпрограммы обслу- живания запросов при формате 4. При фор- мате 8 в разрядах D7—D6 указываются раз- ряды адреса А7—Аб Возможные варианты ад- ресов младшего байта в зависимости от но- мера запроса и формата показаны в табл. 3.30. Следующая команда после СКИ1 (признак 40=1) воспринимается как команда СКИ2, в которой указываются старшие разряды (4/5—48) 16-разрядного адреса подпрограм- мы обслуживания. Формат СКИ1 и СКИ2 при- веден на рис 3.38, а, б Если в СКИ1 Е — 0, то следующая за СКИ2 команда (при 40=1) воспринимается микросхемой как СКИЗ и имеет две модифи- кации: СКИЗа и СКИЗб (рис. 3 39) Команду СКИЗа подают на ведущую микросхему, а СКИЗб — на ведомые. Если в некотором раз- ряде D7—D0 команды СКИЗа устанавливается единичное состояние, это означает, что к соот- ветствующему входу IRQ ведущей микросхе- мы подключен вывод ведомой микросхемы. Нулевое состояние означает, что на соответст- вующий вход IRQ подается запрос от перифе- рийного устройства либо он не используется. В разрядах D2—D0 команды СКИЗб указыва- Слова команды ь 5 4 3 2 1 0 а 0 47 45 45 1 1 1 СКИ1 б в 0 0 47 47 45 46 45 1 1 — 1 0 0 1 — г 0 47 46 — 1 — 0 0 — СКИ2 — 1 4/5 4/4 4/3 AI2 АН 4/0 49 48 СКИЗ а б 1 1 U7 1)6 U5 U4 из IJ2 U2 U1 U1 ио ио СКО1 — 1 М7 Мб Мб М4 М3 М2 Ml МО а 0 0 0 1 0 0 СКО2 б в 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 В2 Bl во г 0 1 1 1 0 0 В2 Bl во д 0 1 1 0 0 0 В2 Bl во а 0 0 0 0 1 1 0 0 скоз б в 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 г 0 — 1 1 0 1 0 0 0 д 0 — 1 0 0 1 0 0 0 ется двоичный код номера ведомой микросхе- мы, который должен быть равен номеру входа IRQ ведущей микросхемы, к ко- торому подключена эта ведомая ми- кросхема. Так, если выход INT ведомой ми- кросхемы подключен ко входу IRQ6 ведущей микросхемы, то в разрядах команды СКИЗб, выдаваемой на эту микросхему, указывается код 110. Таблица 3.30 в© X Номер запроса D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO IRQ7 А7 А6 Аб 1 1 1 0 0 IRQ6 А7 А6 Аб 1 1 0 0 0 IRQ5 А7 А6 Аб 1 0 1 0 0 1 IRQ4 А7 Аб Аб 1 0 0 0 0 IRQ3 А7 Аб Аб 0 1 1 0 0 IRQ2 А7 Аб Аб 0 1 0 0 0 IRQI А7 Аб Аб 0 0 1 0 0 IRQ0 А7 Аб Аб 0 0 0 0 0 1RQ7 А7 Аб 1 1 1 0 0 0 IRQ6 А7 Аб 1 1 0 0 0 0 IRQ5 А7 Аб 1 0 1 0 0 0 0 IRQ4 А7 Аб 1 0 0 0 0 0 IRQ3 А7 Аб 0 1 1 0 0 0 IRQ 2 А7 Аб 0 1 0 0 0 0 IRQ1 А7 Аб 0 0 1 0 0 0 IRQ0 А7 Аб 0 0 0 0 0 0 103
Формат СКИ1 АО 07 06 05 04 03 02 07 ПО Формат СКИ2 АО 2Z7 06 05 04 03 02 О1 OL Рис 3.38. Формат команд СКИ1 (а) и СКИ2 (б) Таким образом, перед обслуживанием за- просов на микросхему обязательно должна быть выдана последовательность команд СКИ, как показано на рис. 3.40. Выбор или изменение в процессе работы ал оритма обслуживания запросов осуществ- АО 07 ОЬ 05 04 ОЗ 02 О! ОО а) ляегся с помощью слов команд обслуживания (см. табл. 3.29). Установка признака Mt=l в команде СКО1 (признак 40=1) указывает на блоки- ровку обслуживания соответствующего сигна- ла IRQ. Содержимое регистра маскирования выдается на шину D7—D0 при подаче сигна- лов CS = 0, RD=0, A0=l Команда СКО2 (признак 40=0, £>4 = 0, £>3=0) имеет пять модификаций (СКО2а— СКО2д). Группа команд СКО2 указывает вид конца обслуживания прерывания, а также вид установки дна и дно приоритетного кольца Команда СКО2а (обычный конец прерыва- ния) устанавливает в нулевое состояние раз- ряд РОЗПР, соответствующий последнему (до подачи команды СКО2а) обслуженному за- просу. АО 07 ОЬ 05 04 ОЗ 02 О1 ОО 1 0 0 0 0 0 02 U1 ио U2 UO- двоично-десятич- ный код номера N ведо- мого Пкп в системе В) Рис. 3.39. Модификации команды СКИЗ а - для ведущею ПКП, б — для ведомого ПКП Рис. 3.40. Последовательность подачи команд СКИ 104
Команда СКО26 (специальный конец пре рывания) устанавливает в нулевое состояние тот разряд РОЗПР, номер которого указан двоично-десятичным кодом (В2—ВО) в разря lax D2—DO этой команды Команда СКО2в вводит вид установки ста туса приоритетов по последнему обслужен но му запросу По этой команде устанавливается в нулевое состояние разряд РОЗПР, соответ ствующий последнему обслуженному запросу, и этому же номеру запроса присваивается низший уровень приоритета (дно приоритет ного кольца) Команда СКО2г вводит вид установки ста- туса приоритетов по указанию с выполнением операции обычного конца прерывания По этой команде присваивается дно тому входу IRQ, номер которого в виде двоично десятичного ко- да (В2—ВО) указан в разрядах этой команды, при этом устанавливается в нулевое состоя ние соответствующий разряд РОЗПР Команда СКО2д вводит вид установки ста туса приоритетов по указанию без выполнения операции конца прерывания Двоично-десятич- ный код в разрядах D2—DO этой команды указывает только дно приоритетного кольца Статус уровня приоритета устанавливав мый одной из команд СКО2в СКО2г, СКО2д сохраняется до подачи команды, которая мо- жет его изменить Группа команд типа СКОЗ (признак 40 = 0, 03=1, D4 — 0) использует ся в режиме чтения и установки специального маскирования Команда СКОЗа устанавливает режим об служивания по результатам опроса После подачи сигнала RD=0 действие команды СКОЗа прекращается При подаче команд СКОЗб, СКОЗв (при 7?0=0) обеспечи вается чтение соответственно регистров РЗПР, РОЗПР После подачи сигналов RD—В дейст вие команд СКОЗб, СКОЗв сохраняется Команда СКОЗг обеспечивает специальное маскирование путем блокировки действия тех разрядов РОЗПР, которые замаскированы командой СКО1 на соответствующих позициях РЗПР Команда СКОЗг используется совместно с командой СКО1 в том случае, если необходи мо обслужить запрос, который блокируется старшим или равным по уровню приоритета обслуженным запросом, хранящимся в РОЗПР, не сбрасывая последний Команда СКОЗд прекращает действие команды СКОЗг Таким образом, приведенная система команд позволяет устанавливать раз личные алгоритмы и закреплять приоритеты за внешними устройствами как статически, так и динамически, т е в любое время работы основной программы Прерывание по запросу возможно после установки исходного состояния микросхемы Пои прерывании по запросу для обслужива ния поступивших запросов на вход микросхе- мы должна быть подана последовательность сигналов INTA в ответ на выходной сигнал микросхемы INT Все запросы, поступившие Ц7 36 35 34 D3 32 31 ПО /NT — — — — W2 WI W0 Рис 3 41 Код на шине данных в режиме пре рывания по результату опроса на вход микросхемы, записываются в соответ ствующие разряды РЗПР Наличие запроса воспринимается микросхемой при переходе сигнала IRQ от низкого уровня к высокому, причем этот уровень должен удерживаться по крайней мере до прихода первого сигнала TNTA Схема МЗПР анализирует поступившие за просы по уровню приоритета и выдает раз решения устройству управления микросхемы на выдачу сигнала INT Запрос с наивысшим уровмем приоритета, прошедший через схему МЗПР, записывается в регистр РОЗПР Запросы, поступающие с выхода РЗПР, могут быть маскированы В ре гистре маски команда СКО1 устанавливает в 1 разряды тех цепей прерывания, которые следует маскировать Маскированные запро сы поступают на схему анализа по уровню приоритета и не влияют на запросы прерыва ний более низкого уровня РЗПР используется для хранения всех за просов иа прерывание, поступивших на микро- схему, а РОЗПР — тех запросов на прерыва- ние, которые обслуживались или обслужива- ются в данный момент Запись запросов со схемы МЗПР в соот- ветствующие разряды РОЗПР осуществляется по окончании сигнала INTA, после чего соот ветствующнй разряд РЗПР устанавливается в 0 Если запрос, поступивший на микросхему, получил подтверждение (сформирована по следовательность сигналов INTA), то он (со ответствующий разряд РОЗПР) блокирует запросы с равным нли более низким уровнем приоритета даже в тон случае, если ои после получения сигналов был замаскирован Для того чтобы запросы с более низким уровнем приоритета получили возможность обслуживания, нужно либо подать на микро схему одну из команд СКО2 и установить в О соответствующий бит РОЗПР, либо выдать на микросхему команду установки специального маскирования (СКОЗг) и снять действие это- го запроса (бита РОЗПР) на запросы с более низким уровнем приоритета, не устанавливая его в О Последовательность сигналов INTA, кото рые выдаются на микросхему в ответ на сиг нал INT, вызывают выдачу на шину данных трехбайтовой команды CALL, в которой указан адрес подпрограммы обслуживания запроса, выработавшего сигнал 1NT, причем младший байт адреса состоит из трех частей 105
о ст Рис. 3 42. Временные диаграммы работы KI580BH59 в режимах чтения (а), записи (6), запроса прерывания (в), и длительность цикла сигналов записи, чтения, подтверж- дения прерывания (г)
Oi __ Uih ю/Вт„ Un. Bi _ Uih WN Un. в) Ui. Uih IN07-IN0.0 Oil ,____________ td(!HT,UI-lNLL*j £нес(тиа) INT INTA Urn Un. Uj. isu(imii,HL-iNT,LH^ Utn ------------------ Un. ------------------- U7-D0 U; UiH til^U/lH-IHTA.HL^ Oil U1 CAS2-CAS0 Ull< U,l Ul Um CAS2-CAS0 (sv) Oil tv(lM,HL-tHTA1, HL} td(CAS.LN-IHTAl,LN} tsu(CAS,LH-INTA'2, HL} td(CAS,HL~IHTA3. LH] ty(CAS,HL-IHTA3,LH} td.(H,LZ/HL-MTA.LH)
Таблица 3.31 Параметр Обозначение Значения параметров мни. макс. Выходное напряжение высокого уровня сигнала INT, В ^ОН. INT 3,5 — Ток потребления, мА » 1СС. — 100 Входной ток, мкА h —300 — Время установления сигнала CS относительно сигнала RD. нс lsu (CS, Hl. - RD . Hl.) 50 — Время установления сигиала АО относительно сигнала RD, нс tSU(A. l.H/HI. RD. Hl.) 50 — Время сохранения сигнала CS относительно сиг- нала RD, нс lv (cs, i.h rd". Th) 5 — Время сохранения сигнала АО относительно сиг- нала RD. ис lv (Л. HL/LH ~RD. i.h) 5 — Длительность сигнала RD. нс t .—, WL (RD} 420 — Время задержки сигнала D7—DO относительно сигнала RD. нс ‘d (D, zl/zh rd. hl) — 360 200 20 d III. LZ/HZ-RD. LH) Время установления сигнала CS относительно сиг- (CS, HL-WR, Hl.) 50 — нала WR. ис Время сохранения сигнала CS относительно сиг- ‘v (CS. LH W~R. LH) 150 нала WR, нс Время установления сигнала АО относительно сиг- нала WR. нс t , . SI! (A. LH/HL WR. HI.) 50 150 Время сохранения сигнала АО относительно сиг- t , V (л. HL/I.H WR. LH) — нала WR. нс Время установления сигнала D7—DO относитель- но сигнала WR, нс lsu (D. HL/I.H WR. I.ll) 300 — Время сохранения сигнала D7—DO относительно сигнала WR. нс ‘v(d. lh/TTl ~wr.Th) 40 — Длительность сигнала WR, нс I .—. Wl. (WR) 420 — Время восстановления сигнала RD, нс 400 REC(RD) Время восстановления сигнала INTA, нс 400 REC (i.nta) Время восстановления сигнала WR, нс 400 REC (WR) Время восстановления сигнала IRQ7—IRQ0, нс t REC HRQ) 100 — Время установления сигнала INTA1 относительно сигнала INT. нс 100 'SU (INTAI, HL- INT. I.H} Время задержки сигнала INT относительно сигна- ла IRQ, нс ^HNT. LH IRQ. LH) — 400 Время задержки сигнала 1NT относительно сигиа- t . . 950 ла 1NTA2, нс d UNT. HL--INTA2. LH) Длительность сигнала INTA, нс t < 420 WL (iNTA) Время сохранения сигнала IRQ относительно сиг- t / 400 нала INTA 1, нс V (IRQ. HL INTAI. HL) 107
Окончание табл 3 37 Параметр Обозначение Значения параметров МИИ макс Время задержки сигнала сигнала INTA, ис D7—D0 относительно (D. ZL/ZH — INTA. HL} (l). l.Z/HZ INTA. LH) 20 360 200 Время установления сигнала CAS2—CAS0 относи tsuicAS. LH INTAH. HL) 0 — тельно сигнала INTA2, нс Время сохранения сигнала CAS2—CAS0 относи- (гдч Hl INTAtl 1 H] 0 — тельно сигнала INTA3, ис Время задержки сигнала CAS2—CAS0 относи- ^d(CA^ IH INT Al 1 h) — 400 тельно сигнала INTA1, ис Время задержки сигнала CAS2—CAS0 относи- ^d(CA\ Hl INTAl 1 H} — 400 тельно сигнала INTA3, нс разрядов Д7, А6 или А7, А6, А5 (в зави- симости от запрограммированного формата), заранее записанных в микросхему СКИ1; разрядов А5, А4, АЗ или А4, АЗ, А2 (в за- висимости от запрограммированного формата i, автоматически выдаваемых микросхемой н со- ответствующих двоично-десятичному коду но- мера входа IRQ, получившего подтверждение, разрядов А2, А1, АО или А1, АО (в зависи- мости от запрограммированного формата), ус- тановленных аппаратно в нулевое состояние. Код старшего байта, записанного в микро- схему заранее, выдается из регистра СКИ2. В МПК серии КР580 по команде CALL основная программа прерывается и начинается выполиеиие подпрограммы обслуживания дан- ного запроса. После выполнения подпрограм- мы обслуживания запроса необходимо произ- вести возврат к прерванной программе. Под- программа обслуживания данного запроса мо- жет быть оформлена примерно так DI — запрет прерывания (если это необ- ходимо) ; программа обслуживания, OUT—выдача на микросхему команды СКО2; POP, PSW—восстановление содержимого регистров прерванной программы; EI — разрешение прерывания; RET — возврат к прерванной программе Команды DI, OUT, POP, PSW, EI, RET взяты из системы команд микропроцессора КР580ВМ80А. Прерывание по результату опроса осуще- ствляется по инициативе программы микропро- цессорной системы путем подачи на микро- схему команды СКОЗа и последующей подачи на микросхему сигнала чтения RD = 0. При этом код, выдаваемый на шину данных, будет иметь вид, показанный на рис. 3 41, где INT=l соответствует наличию прерывания, W2—W0 — двоично-десятичный код запроса с 108 наивысшим уровнем приоритета, запрашиваю- щий обслуживание и вызвавший появление 1 в D7. Если сигнал INT на выходе микросхемы не выработался, то бит INT будет равен 0, а код W2—W0 будет равен 7, т. е 1М. Следует отметить, что последовательность сигналов INTA на микросхему не должна по- даваться и каждое новое обслуживание внеш- них устройств, запрашивающих прерывание, осуществляется по инициативе программы ми- кропроцессорной системы путем записи коман- ды СКОЗа в микросхему с последующей по- дачей сигнала чтения. Прием запросов, маскирование и анализ их по приоритету производится так же, как и при прерывании по запросу, причем напряжение вы- сокого уровня на входах IRQ7—IRQ0 должно удерживаться по крайней мере до прихода сиг- нала RD—0 (после подачи команды СКОЗа), по которому осуществляется запись в регистр РОЗПР запроса с высшим уровнем приори- тета Как и при прерывании по запросу, после обслуживания даиного запроса на микросхему обычно выдается одна из команд СКО2, ко- торая устанавливает соответствующий разряд РОЗПР в нулевое состояние, а также, если это необходимо, устанавливает вид задания статуса приоритета и дно приоритетного кольца. Основные параметры микросхемы в диапа- зоне рабочих температур от —10 до -t-70pC и напряжении питания 5,0 В±'5% приведены в табл 3.31. Временные диаграммы микросхемы показа- ны на рис 3 42, а—г 3.7. Микросхема КР580ВВ79 Микросхема КР58ОВВ79 — программируе- мое интерфейсное устройство, предназначено тля ввода и вывода информации в системах,
выпЗл)Й^нных на основе 8- и 16-разрядных ми- кропроцессоров КР580ВМ80А и КМ1810ВМ86. Кроме того, микрохема может применяться и как самостоятельное устройство при выполне- нии требований, предъявляемых к электриче- ским и временным параметрам. Микросхема состоит из двух функциональ- но автономных частей: клавиатурной и дисп- лейной. Клавиатурная часть обеспечивает ввод ин- формации в микросхему через «линии возвра- та» RET7—RETO с клавиатуры (клавиатурная матрица объемом 8 слов X 8 разрядов с воз- можностью расширения до 4X8 слов X 8 раз- рядов) и матрицы датчиков (8 слов X 8 раз- рядов), а также ввод по стробирующему сиг- налу (8 слов X 8 разрядов). Для хранения вводимой информации в микросхеме преду- смотрен обратный магазин — оперативное за- поминающее устройство (ОМ—ОЗУ) емкостью 8 байт. Последний работает по принципу «пер- вый вошел — первый вышел». При наличии информации в ОМ—ОЗУ мик- росхема вырабатывает сигнал «Запрос преры- вания» 1NT, а в случае ввода или чтения более восьми символов — сигналы (флаги) пере- полнения или переопустошения В клавиатурной части микросхемы преду- смотрен специальный режим обнаружения оши- бок при замыкании двух и более клавиш, а также введена схема устранения дребезга при замыкании — размыкании клавиши. Клавиатурная часть может сопрягаться с любой клавиатурой типа клавиатуры пишу- щей машинки, произвольным набором переклю- чателей и др. Дисплейная часть микросхемы обеспечивает вывод информации по двум 4-разрядным ка- налам DSPA3—DSPA0 и DSPB3—DSPB0 в виде двоичного кода на 8- и 16-разрядные цифровые или алфавитно-цифровые дисплеи. Для хранения информации^ подлежащей отображению в микросхеме, имеется оператив- ное запоминающее устройство отображения объемом 16 слов X 8 разрядов, которое также можно использовать как два устройства объе- мом по 16 слов X 4 разряда, одно устройство объемом 16 словХ4 разряда или одно уст- ройство объемом 8 слов X 8 разрядов. Информация на дисплей может выводиться двумя способами: слева направо без сдвига или справа налево со сдвигом. Микросхема позволяет отображать инфор- мацию на всех известных в настоящее время типах дисплеев (дисплеи накаливания, со све- тоизлучающими диодами и др.). Программирование режимов работы, запись информации в ОЗУ отображения, чтение ин- формации из ОМ—ОЗУ отображения, а также чтение внутреннего состояния микросхемы осу- ществляются через 8-разрядный двунаправ- ленный канал данных D7—DO при подаче со- ответствующих управляющих сигналов. Микросхема обеспечивает также формиро- вание кодированных или дешифрованных ин- терфейсных сигналов сканирования S3—SO клавиатуры и дисплея, а также сигнала для межразрядиого гашения BD информации на дисплее. Наличие выходной линии запроса прерыва- ния INT и режима чтения внутреннего состоя- ния позволяют использовать данную микро- схему в системах с прерыванием и последова- тельным опросом внешних устройств. Микро- схема допускает одновременное выполнение функций ввода/вывода и рассчитана по вы- воду fNT на прямое подключение к шинам микропроцессоров КР580ВМ80А и КМ1810ВМ86. Применение микрохемы КР580ВВ79 в си- стемах позволяет полностью освободить мик- кропроцессор от операций сканирования кла- виатуры и регенерации отображения на дис- плее. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 3.43, назначение вы- водов — в табл. 3.32, структурная схема по- казана на рис. 3.44. Схема управления вводом/выводом выра- батывает сигналы, которые управляют обме- ном информации с микропроцессором (табл. 3 33), а также внутренними пересылками дан- ных и команд к различным регистрам и бу- ферным схемам микросхемы. На временной диаграмме рис. 3.45 показа- но соотношение сигналов во времени при записи команд и данных. Комады или данные записываются в микросхему после перехода сигнала U7/? из состояния низкого в состояние высокого уровня (п. 1,2 табл. 3.33). На временной диаграмме рис. 3.46 показа- но соотношение сигналов во времени при чте- нии данных или содержимого регистра слова состояния микросхемы Источником данных при чтении состояния микросхемы служит 8-разрядный регистр сло- ва состояния (рис. 3.47), в котором содержит- ся информация о состоянии ОМ—ОЗУ, ошиб- ках и запрещении доступа к ОЗУ отображе- ния. Регистр слова состояния переходит в О при поступлении команды «Сброс» (разряд D1 или DO), а также с помощью аппаратного сброса. Буферные схемы канала данных D7—D0 предназначены для обмена информацией ме- жду микросхемой КР58ОВВ79 и микропроцес- сором КР680ВМ80А. При подаче сигналов WR и CS осуществляется ввод информации в микросхему, а при подаче сигналов RD и CS — вывод информации из микросхемы. Если сигнал CS находится в состоянии высокого уровня, то через буферные схемы D7—DO обмен информацией между микросхемой и ми- кропроцессором не происходит Схема управления и синхронизации кроме основных своих функций вырабатывает также выходной сигнал ВО длительностью не меиее 150 мкс, который используется для гашения отображения на дисплее во время смены цифр (букв) или при поступлении команды «Гаше- ние отображения». Если в команде «Гашение отображения» разряды D1 и DO равны нулю, 109
Таблица 3 32 TOP INT -Л. C CO* DI 12 13 SR D2 Us S3 15 7 RET2 Dk 16 RETS D5 17 9 RETS D6 18 8 RETS D7 19 f RETS зГ RETT RETO RETT BD 23 я DSPA3 2k IL. SH_ DSPA2 DSPA1 25 9f a/STB DSPAO 27 05ПЗ DSPB2 28 BL. BD 29 WB ospbi 30 2J INS/S CS DSPBO 37 SO JL 33 20 'CM S9 Ji. S3 JL Рис. 3.43. Условное гра фическое обозначение КР580ВВ79 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 7, 2. 5—3, 38, 39 RET2—RET7, RETO. RET1 Входы Линии возврата 3 C Вход Синхронизация 4 INT Выход Запрос прерывания 9 SR Вход Установка 10 RD Вход Чтение информации 11 WR Вход Запись информации 12—19 D0—D7 Входы/вы- ходы Канал данных 20 GND — Общий 21 l.NS/D Вход Команда/даиные 22 CS Вход Выбор микросхемы 23 BD Выход Гашение отображения 24—27 DSPA3—DSPAO Выходы Канал дисплея А 28—31 DSPB3—DSPBO Выходы Канал дисплея В 32—35 SO—S3 Выходы Линия сканирования 36 SH Вход Сдвиг 37 COISTB Вход Управление/стробнру ющий сигнал 40 u< < — Напряжение питания +5 В ±5 % то сигнал BD равен нулю в период всего вре- мени действия команды Если один из разря- дов DI, DO команды «Гашение отображения» равен нулю, то сигнал BD равен нулю в тече- ние не менее 150 мкс Счетчик сканировния вырабатывает сигна- лы сканирования клавиатуры, матрицы датчи- ков и дисплея и работает в двух режимах В режиме кодированного сканирования он обе- спечивает выдачу на выходы сканирования S3—SO двоичного кода последних четырех разрядов счетчика синхронизации, который должен дешифрироваться внешним дешифрато ром для получения сигналов сканирования кла- виатуры и дисплея В режиме дешифрирован- ного сканирования счетчик сканирования де шифрирует внутри микросхемы два младших разряда счетчика сканирования и обеспечива- Рис 3 44 Структурная схема КР580ВВ79 НО
Таблица 3.33 С % Сигналы на входах Направление н вид информации 1NS/D RD |» А>| CS 1 1 1 0 0 Канал данных — микро- схема КР580ВВ79 (команда) 2 0 1 0 0 Канал данных — микро- схема КР580ВВ79 (дан- ные) 3 1 0 1 0 Микросхема КР580ВВ79 — канал дан- ных (слово состояния) 4 0 0 1 0 Микросхема КР580ВВ79—канал дан- ных (данные) 5 X X X 1 Микросхема КР580ВВ79 в высоко- омном состоянии Примечание. Л' — состояние входа безраз- лично. Рис. 3.45. Временная диаграмма работы КР580ВВ79 при записи команд и данных ет выдачу дешифрированных сигналов на вы- воды S3—SO. Если запрограммирован режим дешифри- рованного сканирования клавиатуры, то в та- ком же режиме будет работать и дисплей. Это означает, что в данном режиме будут вос- производиться только первые четыре символа ОЗУ отображения. Счетчик сканирования сбрасывается в исходное состояние аппарат- ным или программным сбросом. Оперативное запоминающее устройство ото- бражения объемом 16 слов X 8 разрядов мож- но организовать в сдвоенное ОЗУ объемом 16 слов X 4 разряда. ОЗУ отображения мож- но сбрасывать в 1,0 или шестнадцатеричное число 20 командой «Сброс». Регистр адреса ОЗУ отображения предназ- начен для хранения адреса данных, которые в данный момент записываются или считыва- ются микропроцессором. Адоес в регистр ад- реса отображения записывается с помощью команды «Запись в ОЗУ отображения» или «Чтение ОЗУ отображения». Разряд D4 в этих командах может устанавливаться как с авто- инкрементированием, так и без него. Регистр адреса отображения сбрасывается на нулевую строку сканирования аппаратным и програм- мным сбросом, записью режима работы, а так- же разрядом D4=\ в команде «Сброс», ког- да дисплей устанавливается в 0,1 или шест- надцатеричное число 20. Регистры ОЗУ отображения хранят дан- ные, которые в момент сканирования сигнала- ми S3—S0 отображаются на выходах DSPA3— DSPAO и DSPB3—DSPB0. В соответствии с запрограммированной командой «Гашение — запрет записи отображения» выходы DSPA3— DSPAO, DSPB3—DSPB0 можно устанавливать одновременно или раздельно в код, который программируется командой «Сброс». Рис. 3.46. Временная диаграмма КР580ВВ79 при чтении данных илн содержимого регистра слова состояния микросхемы Входная информация D7—D0, записывае- мая в буферные схемы канала данных, соот- ветствует информации на выходах DSPA3— DSPAO, DSPB3—DSPB0: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO V 7 V £ v 111
Рис. 3.47. Содержимое регистра слова состояния ОМ—ОЗУ датчиков Ввод слева соответствует простейшему формату отображения, в котором каждой по- зиции дисплея соответствует определенная строка в ОЗУ отображения. Адресу 0 в этом ОЗУ соответствует крайний слева символ дис- плея, а адресу 15 в 16-разрядом дисплее или адресу 7 в 8-разрядном — крайний справа сим- вол дисплея. Ввод символов, начиная с нуле- вой позиции, вызывает заполнение дисплея слева направо. Символ 17 или 9 будет в этом случае вводиться снова в крайнюю слева по- зицию дисплея и т. д. Ввод в произвольную ячейку при установ- ке режима ввода слева не приводит к нежела- тельным побочным эффектам, и результат при этом предсказуем. В данном режиме исполь- зуется как автоинкрементироваиие, так и ввод слева без автоиикрементироваиия. Ввод сппава со сдвигом принят в большин- стве электронных калькуляторов. Первый ввод помещается в крайнюю справа позицию дис- плея. Следующий ввод помещается также в крайнюю справа позицию, но после того, как все отображение сдвинется иа один символ влево. Крайний слева символ при этом сдвига- ется за край дисплея и теряется В режиме ввода справа со сдвигом нет прямого соответ- ствия между позицией дисплея и адресом строки ОЗУ отображения. Следовательно, ввод какого-либо символа в некоторую произволь- ную позицию и установка режима автоинкре- ментирова!иия могут привести к непредвиден- ным результатам. Буферные схемы клавиатуры и датчиков хра- нят входную информацию в режимах сканиро- вания клавиатуры, сканирования матрицы дат- чиков и ввода по стробирующему сигналу. В режиме сканирования клавиатуры инфор- мация, вводимая в ОМ—ОЗУ, соответствует 112 позиции ключа в клавиатуре и состоянию вход- ных сигналов SH и CO/STB- CO/STB SH Номер строки Номер столбца D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO Состояние входного сигнала CO/STB соот- ветствует старшему разряду этого формата, а состояние входного сигнала SH— следующе- му по меньшинству разряду. Значения следу- ющих трех разрядов соответствуют трем младшим разрядам счетчика сканирования и номеру строки, в которой нажата клавиша. Значения трех последующих разрядов соответ- ствуют значениям трех разрядов, которые предшествуют трем младшим разрядам S2— SO счетчика сканирования и номеру столбца, в котором нажата клавиша В качестве клави- атуры, подключаемой к микросхеме, может использоваться любая клавиатура, подобная клавиатуре пишущей машинки с 64-контакт- ной матрицей клавиш, которая может быть расширена до 256-контактной матрицы. В режиме матрицы датчиков данные, по- ступающие с входов RET7—RET0, вводятся непосредственно в ту строку ОЗУ датчиков, которая соответствует сканируемой в данный момент строке матрицы. Следовательно, каж- дая позиция ключа в матрице соответствует определенной позиции ОЗУ датчиков. Входы SH и CO/STB при работе в режиме матрицы датчиков не используются. К буферным схе- мам клавиатуры и датчиков в этом режиме можно подключать не только ключи Любая
логическая схема, которой можно управлять с помощью выходов сканирования S3—SO, вводит данные на входы RET7—RETO Напри мер, к входам RET7—RETO можно подключать восемь мультиплексированных каналов ввода и сканировать их с помощью микросхемы КР580ВВ79 Информация, считанная с ОЗУ датчиков, будет инверсной В режиме ввода по стробирующему сигналу содержимое входов RET7—RETO записывает ся в буферные схемы клавиатуры и датчиков строб импульсом СО/STB Вход SH в этом режиме не используется Длительность строб- импульса должна быть не меиее одного пе риода Тс Схема управления и устранения дребезга клавиатуры предназначена для управления ска нированием клавиатуры в режимах 2- и Л' клавишных сцеплений, /V-клавишных сцепле- ний с обнаружением ошибок, а также в режи- мах сканирования матрицы датчиков и ввода по стробирующему сигналу Кроме того, она устраняет влияние дребезга клавиатуры В режиме сканирования клавиатуры с об наружением 2 клавишных сцеплений ввод осу ществляется по одной клавише, а при нажатии двух и более клавиш код ни одной из них не будет введен в ОМ—ОЗУ датчиков В режиме сканирования клавиатуры с об наружением У клавишных сцеплений при на жатии нескольких клавиш все они опознаются и вводятся в ОМ—ОЗУ датчиков в соответст- вии с порядком сканирования В режиме сканирования клавиатуры с об наружением N клавишных сцеплений при про граммированин команды «Сброс прерывания — установка обнаружения ошибок» ввод осуще ствляется только по одной клавише При од повременном нажатии двух и более клавиш код ни одной нз них не вводится в ОМ— ОЗУ датчиков, но прн этом в слове состояния устанавливается флаг ошибки D6 Обратный магазин — ОЗУ датчиков пред назначено для хранения с последующим счи тываиием кода позиции клавиш, состояния ключей в матрице датчика, а также информа ции, вводимой по стробирующему сигналу ОМ—ОЗУ датчиков представляет собой ОЗУ с организацией 8X8, которое может выпол- нять две функции В режимах сканирования клавиатуры или ввода по стробирующему сиг налу оно работает как ОМ—ОЗУ (обратный магазин, работающий по принципу «первым вошел — первым вышел») Каждое вновь вво димое значение данных в этом случае записы вается в последующие ячейки ОЗУ и каждое нз них впоследствии считывается в том же по рядке, в каком оно вводилось В режиме ска пирования матрицы датчиков данное ОЗУ ра бодает как ОЗУ датчиков Каждая строка ОЗУ датчиков загружается состоянием соот ветствующей строки датчиков в матрице дат- чиков В этом режиме на выходе INT уста навливается напряжение высокого уровня только в том случае, если обнаружено изме нение состояния датчиков Схема анализа состояния ОМ—ОЗУ датчи ков предназначена для отображения состояния ОМ—ОЗУ датчиков, т е следит за числом символов, содержащихся в ОМ—ОЗУ датчи- ков, и за тем, является ли он полным или пустым Слишком большое число операций считывания из ОМ—ОЗУ или записи в ОМ— ОЗУ распознается как ошибка Схема анали- за состояния ОМ—ОЗУ датчиков формирует также сигнал прерывания 1NT, если ОМ— ОЗУ содержит информацию В режиме скани рования матрицы датчиков схема анализа со- стояния ОМ—ОЗУ датчиков следит только за числом символов в нем (их может быть не более семи) Описанные ниже команды программируют режим работы микросхемы КР58ОВВ79 Перед программированием режима работы необходи- мо установить микросхему в исходное состоя иие На вход SP следует подать напряжение высокого уровня длительностью не менее 6ТС ОМ—ОЗУ датчиков и ОЗУ отображения в нулевое состояние сигналом SR не устанав ливаются Команда «Установка режимов работы кла виатуры дисплея» предиазиачена для задания режима работы микросхеме КР58ОВВ79 На рис 3 48 показано детальное раскодирование дайной команды Разряды D4 и D3 опреде- ляют код режима работы дисплейной части, а разряды D2—DO — код режима работы клави- атурной части микросхемы Программируемый интерфейс клавиатуры- дисплея микросхемы допускает одновремен ное выполнение в микрокомпьютерных систе- мах операций с клавиатурой и дисплеем Пе- реход микросхемы из одного режима в другой осуществляется соответствующим кодом команды и не требует предварительного ап- паратного или программного сброса Команда «Программирование синхрониза- ции» предназначена для обеспечения требуе- мой скорости сканирования клавиатуры дисп лея, а также согласования цикла синхрониза ции микропроцессора с внутренним циклом синхронизации микросхемы Формат команды D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO 0 Q 1 К=2-31 D7—D5 — код команды «Программирование синхронизации», D4—DO — код программируе мого коэффициента деления (К) Команда «Чтение ОМ—ОЗУ датчиков» ис- пользует’ся для чтения данных из ОМ—ОЗУ датчиков Формат команды D7 D6 D5 D4 D3 D2 DO Q 1 0 А X Адрес 113
Рис. 3 48. Формат команды «Установка режимов работы клавиатуры/дисплея» Ре жимы, отмеченные звездочкой, выбираются автоматически после установки микросхе- мы в исходное состояние сигналом SR 27 26 25 24 23 22 21 20 Функция код 27, 26, 25 Команда „ Сброс" 1 1 0 код Функция 1 Программный сброс Код на выходах Коб . 2SPA3-2SPA0 2SP23-2SPa 24, 23, 22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X 0 0 10 0 0 0 0 0 1 0 1111 1111 0 1 / Ков в ОЗУ отображения Коб 24, д 22 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 X 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1111 1111 1 1 1 код Функция 1 Сброс регистра, слаба состояния и прерывания Рис. 3 49. Формат команды «Сброс». X—безразличное состояние где D7—D5 — код команды «Чтение ОМ—ОЗУ датчиков»; D4 — флаг автоинкремеитирования, D3— разряд не используется; D2—DO—адрес строки, читаемой микропроцессором. В режиме сканирования матрицы датчиков используется флаг автоинкремеитирования D4 и разряды адреса D2—DO В клавиатурном ре- жиме н режиме ввода по стробирующему сиг- налу для чтения ОМ—ОЗУ датчиков достаточ- но подать только код команды. Команда «Чтение ОЗУ отображения» ис- пользуется для чтения данных из ОЗУ отобра- жения Формат команды. D7 D6 D5 D4 D3 D2 DI DO 0 1 1 А Адрес 114
Таблица 3.34 Параметр Обозначение Значения параметров мин. макс. Входное напряжение высокого уровня на ли- ниях возврата RET7—RETO, В UIH. RET 2,2 5,25 Входное напряжение низкого уровня иа ли- ниях возврата RET7—RETO, В U1L, RET 3,5 1 ,4 Выходное напряжение высокого уровня на вы- ходе «Запрос прерывания» INT, В UОН, INT — Ток потребления, мА 1СС — 120 Ток утечки по линиям возврата RET7—RETO, fLL — — 100 сдвига SH и управления СО 1ST В, мкА — 10 Период синхронизации, нс ТС 500 — Длительность сигнала С высокого уровня, нс (WH (С) 230 — Время установления сигнала CS относительно сигнала WR, нс t — SU (CS, HL—WK, HL) 50 — Время установления сигнала INS)D относи- тельно сигнала WR, нс SU(1\S/D. HL/LH-WK. HL.) 50 — Время сохранения сигнала С5 относительно сигнала WR, нс (V (CS. LH — WK. LH) 20 — Время сохранения сигнала INS/D относитель- fV ( INS/D, LH/HL-~WK, LH) 20 — но сигнала WR, ис Время установления сигналов D7—DO относи- тельно сигнала WR, ис t , SU (D, HL/LH — WK, lh) 300 — Время сохранения сигналов D7—DO относи- {V(d, LH/HL-WK, HL.) 40 — тельно сигнала WR, ис Длительность цикла записи, ис t r—x Cr (wk) 1000 — Длительность сигнала WR, нс t . 400 WL (WK) Время установления сигнала CS относительно сигнала RD, нс *SU (CS. HL-KD. HL) 50 — Время установления сигнала INS/D относи- 50 тельно сигнала RD, ис SU (INS/D, HL/LH-KD, HL) Время сохранения сигнала CS относительно 5 сигнала RD, нс V (CS. LH- KD, LH) Время сохранения сигнала INSfD относитель- t / 5 .. но сигнала RD, ис V (1NS/D, LH/HL — KD, LH) Длительность цикла чтения, нс t Cr (KD) 1000 — Длительность сигнала RD, нс t 420 WL (KI>) Время задержки1 сигналов D7—DO относитель- но сигнала RD, нс t . d (D, ZL/ZH-KD, HL.) — 300 Время задержки сигналов D7—DO относитель- но сигнала RD, ис t . _ . 10 100 V (D, LZ/HZ-KD, LH) Время задержки сигналов D7—DO относитель- 450 но сигнала CS, нс d (D, ZL/ZH — CS, HL) Время задержки сигналов D7—DO относитель- t , 450 но сигнала ENS/D, ис d(D. ZL/ZF —INS/D, HL/LH) Длительность сигнала BD в состоянии низкого 150 уровня, мкс WL (BD) Длительность сигнала BD в состоянии высоко- го уровня, мкс t t \ wh(bd) 490 — Н5
Окончание табл. 3.34 Значения Параметр Обозначение параметров мнн. макс. Время установления сигнала BD относительно сигнала S, мкс *8(7 (BD, HL — S, HL) 80 80 — Время установления сигналов DSP относитель- но сигнала S, мкс (SU{DSP, HL/LH —8, HL) — 70 Время сохранения сигнала BD относительно сигнала S, мкс ‘v(BD, LH — S, HL) — Время сохранения сигналов DSP относитель- но сигнала S, мкс *H (DSP, LH/HL —S, HL) 70 — Длительность цикла внутренней синхрониза- ции, мкс lCr (C) 10 80 — Время сканирования одной клавиши, мкс *SK — Время сканирования дисплея, мс *SDSP 10,24 — Время устранения дребезга клавиатуры, мс ^WAIT 10,24 — Время сканирования клавиатуры, мс lSKA 5,12 — Примечание. Пояснения к условным обозначениям временных параметров приведены в примечани- ях к табл. 3 8. где D7—D5 код команды «Чтение ОЗУ отображения»; D4— флаг автоинкрементиро- вания; D3—DO—адрес строки, читаемой мик- ропроцессором. Так как для чтения данных из ОЗУ ото- бражения и их записи в ОЗУ отображения ис- пользуется один и тот же счетчик адреса, то эта команда одновременно устанавливает также адрес следующей строки записи данных и режим автоинкремеитирования при записи. Если флаг автоинкрементироваиия D4 уста- новлен в 1, то адрес символа после каждой операции чтения (записи) будет увеличивать- ся на 1 и следующее чтение (запись) будет происходить из следующей строки (в следую- щую строку) Команда «Запись в ОЗУ отображения» ис- пользуется для записи информации в ОЗУ ото- бражения. Формат команды: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 0 А Адрес где D7—D5 — код команды «Запись в ОЗУ отображения»; D4— флаг автоинкрементиро- вания; D3—DO — адрес строки, в которую за. писывается информация. Адресация и автоиикрементированне при записи в ОЗУ отображения аналогичны адре- сации и автоинкремеитированию при чтении из ОЗУ отображения. Различие состоит в том, что команда «Запись в ОЗУ отображения» не влияет иа выбор источника информации при чтении, т. е. микропроцессор будет производить чтение из того ОЗУ (ОЗУ отображения или ОМ—ОЗУ датчиков), которое было указано последним. Команда «Гашение — запрет записи ото- бражения» используется для гашения отобра- жения на выходах DSPA3—DSPAO и DSPB3— DSPB0 (в нули, единицы и шестнадцатерич- ное число 20), а также для запрещения записи в одну из половин ОЗУ отображения или обе половины одновременно. Формат команды: D7 D6 D5 D4 D3 D2 DI D0 1 0 1 X А В А В где D7—D5 — код команды «Гашение — за- прет записи отображения»; D4 разряд ие ис- пользуется; D3 — запрет записи в ОЗУ ото- бражения по входам D7—D4 для канала А; D2 — запрет записи в ОЗУ отображения по входам D3—D0 для канала В, D1 — гашение выходов DSPA3—DSPAO для канала A , D0— гашение выходов DSPB3—DSPB0 для кана- ла В. Гашение отображения или запрет записи информации в ОЗУ отображения осуществля- ется при записи 1 в соответствующий разряд команды «Гашение — запрет записи отобра- жения». После аппаратного сброса выходы DSPA3—DSPAO, DSPB3—DSPB0 и ~BD авто- матически устанавливаются в состояние низко- го уровня. Команда «Сброс» предназначена для осу- ществления программного сброса микросхемы, сброса слова состояния и прерывания сигнала 116
INT, а также сброса ОЗУ отображения и вы- ходов DSPA3—DSPAO, DSPB3—DSPBO в код, который определяется разрядами D3, D2 (рис. 3.49). Команда «Сброс прерывания — установка режима обнаружения ошибок» предназначена для сброса сигнала 1NT в режиме матрицы датчиков и установки специального режима обнаружения ошибок в клавиатурном режиме с У-клавишным сцеплением. Формат команды: D7 Do D5 D4 D3 D2 DI DO 1 1 1 1 X X X X где D7—D5 — код команды «Сброс прерыва- ния — установка режима обнаружения оши- бок», D4 — код установки режима обнаруже- ния ошибок; D3—DO — безразличное состоя- ние. Основные параметры микросхемы в диапа- зоне рабочих температур от —10 до +70°С и напряжении питания С7сс = 5,О В±5% при- ведены в табл 3.34. 3.8. Микросхема КР580ВА93 Микросхема КР580ВА93 — программируе- мый приемопередатчик, предназначен для ис- пользования в устройствах вычислительной техники и измерительной аппаратуре с цифро- вой обработкой информации. Микросхема включает в себя: девять магистральных усилителей с повы- шенной емкостной нагрузочной способностью, выходы которых могут программироваться на работу в качестве выхода с тремя состояния- ми или с открытым коллектором (стоком); девять приемников с линии с триггером Шмидта на входе, обеспечивающим гистерезис не менее 0,4 В; дешифратор, позволяющий реализовать че- тыре варианта приемопередатчика. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 3.50, назначение вы- водов — в табл. 3.35. Структурная схема КР580ВА93 изменяет- ся в зависимости от режима работы с по- мощью подачи напряжений соответствующих уровней на выводы 26 и 27 (рис. 3.51, а—г). Назначение выводов в зависимости от режима работы приведено в табл 3 36 Режим 0. ОРТА (27) — 0 В, ОРТВ (26) — 0 В (прием/передача управляющих сигналов), направление передачи каналов G10i,G102,E01 и NRFD, NDAC определяется_уровнем напря- жения на выводах TIR101, TIR102, T/R2, T!R 1 соответственно. При высоком уровне напряже- ния на управляющих выводах линии GIO1, GIO2, EOI передают информацию из канала микропроцессора (МП) в канал общего поль- зования (КОП), а линии ND AC, NRFD— в направлении КОП — МП (рис. 3.51, а). При низком уровне напряжения иа управ- ляющих выводах направление передачи изме- няется на противоположное; при этом линии IFC, REN, ATN работают только в направле- нии КОП—МП, а линия SRQ — в направлении МП —КОП. Таблица 3.35 Вывод Обозначение Тнп вывода Функциональное назначение выводов 1 2 3 4 5—11 12, 13 14, 20 15—19, 21, 22 23—25 26 27 28 T/Rl T/R2 EOT ATN DATA 1—DAT А7 BUSI, BUS2 GND BUS3—BUS9 DATA8—DATA10 ОРТ В OPTA U cc Вход Вход Вход/ выход Вход/ выход Входы/ выходы Входы/ выходы Входы/ выходы Входы/ выходы Вход Вход Управление переда- чей/приемом I Управление переда- чей/приемом 11 Конец передачи или идентификация Управление Шина данных Канал общего поль- зования Общий Канал общего поль- зования Шина данных Выбор режима рабо- ты Выбор режима рабо- ты Напряжение питания +5 В Рис. 3.50. Условное гра- фическое обозначение КР580ВА93 7 2 27 26 3 4 5 6 7 8 T/R.1 T/R2 ОРТА ОРТВ )АТН DATA1 DATA2 DATA3 DATA 4 DATA5 DATA6 DATA7 DATA8 DATA9 DATA10 В СТР BUS1 BUSI BOSS BOS4 BUSS в use bust визе BUSS 12 13 15 16 n № IS 21 22 1^20 ^29 9 10 11 23 24 25 6/VD'. 117
$101(29) .rTF 5101(21) T/fflOl(H) 6102(25) RCTF 5I0Z(Z2) T/RIOZ(Z3) IFC(5) RCTF IF 0(12) УК 1 REN (5) ~RCTF REN/13) 5TN(9) SRQ(8) ISWJ Ucc(ZB) jw?rd ATN(19) 1-sZr | \mtfA SRQ(16) £01(3) T/52(2) lOTZ^I _ -jyrxL EOI(15) tefrr/d NRFP(9) /дуугЯ NRFP(17) Шс(ю) Iotwt RCTF NPAC(18) t/ri(i) Г71 1s/rt/cI 6 ND (19) LJ a) РАУ (29)__________________1дат7]__________PA V(Z1) T/Rl(l) [71 [71 укт/с РЮ1(25Г—^ *— RCTF PIO1(ZZ) Укт/с J L 0102(23) RCTF PIOZ(19) 0103(10) УКТ/С _J L RCTF PI03(18) УКТ/С PT04(9) RCTF PI 09(17) УКТ/С 1 1 Р1О5(в) ytfZf УЯТ/С □rt PIO5(16) 0106(7) PIO6(15) wj/c 0107(6) f^F PIO7(13) WRT/C PIO8 (5) RCTF SfltT/C ->1 PIO8(1Z) ATN(9) Ш — ёо!(з) О 6) NPAC(IO) yRT/C J L S/RT/C NPAC(18) NREP(O) — NRFP(11) T/R1(1) 1 6ND (19) fFC(5) m/g| IFC(IZ) SYC(ZZ) REN (6) s)rt/c J L REN(13) SRQ(8) -ГП SRQ(16) RCTF S/RT/C J L ж ’“Г — ATN(19) ATNl(ri) — ATNIRl E0I(15) E0TZ(7) L 1- T ] -Г [fl H— Л77Г КШШ) —m sfinfc J L ATNP(ll) РА У (20) T/Rl(l) 0101(25) RCTF УКт/С PAV(ZI) pioz(Z3) РЮЗ(Ю) Р 109(9) 0105(8) 0108(5) ЁО1(3) ------ ATN(R)------- 0106(7) 0107(6) Рис 3 51 Структурная схема КР580ВА93 ме 2 (в), в в режиме 0 (а), в режиме 1 режиме 3 (г) RCTF pioi(zz) S/RT/C RCTF PIOZ(19) УКТ/С a/xr/c 0103(18) RCTF 0109(17) УЕТЛ RCTF PIO5(16) SjRT/C RCTF PIO6(15) yRT/C RCTF 0107(13) S/KTfC RCTF PIO8(1Z) yRT/C rj J (6). В режи- 118
Таблица 3.36 Вывод Обозна- чение Режим 0 (OPTA—O B, ОРГВ = 0 В) Режим 1 (ОРГД=5 В, ОРТВ=0 В) Режим 2 (ОРТА=<) В, ОРУв = 5 В) Режим 3 (ОРТА = Ъ В, ОРТВ—Ь В) Тнп вывода Назначение вывода Тип вывода Назначение вывода Тнп вывода Назначение вывода Тип вывода Назначение вывода 5 6 7 8 9 10 11 23 24 25 12 13 15 16 17 18 19 21 22 1 2 3 4 DATA! DATA? DAT АЗ DATA4 DATA5 DATA6 DATA7 DATA8 DATA9 DATA10 BUSI BUS'? BUS3 BUS4 BUS5 BUS6 BUS 7 BUS8 Bl S9 t;pi T/P2 EDI ~ATN Выход Выход Вход Вход/ выход Вход/ выход Вход Вход Вход/ ВЫХОД Вход/ выход Вход Вход Вход/ выход Выход Вход/ выход Вход/ выход Вход Вход/ выход Вход/ выход Вход Вход Вход/ выход Выход IFC—очистка интерфейса PEN — разре- шение дистан- ционного управления Не исполь- зуется SRQ—запрос на обслу- живание Вход/ ВЫХОД Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ ВЫХОД Вход/ выход Вход Вход Вход D1O8—линия шины дан- ных МП Вход/ ВЫХОД Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Выход Вход Вход Выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход Вход Вход Вход Вход/ выход Выход IF С—очистка интерфейса REN — разре- шение дистан- ционного управления ЕО12-—конец передачи (идентифи- кация 2) SRQ—запрос на обслужи- ванне NRFD—ие го- тов к приему данных Вход/ ВЫХОД Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход Вход/ выход Вход/ ВЫХОД Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ выход Вход/ ВЫХОД Вход Вход Вход Вход D1O8—лнннч шнны дан- ных МП D1O7—линия шнны дан- ных МП D1O6— лнння шнны дан- ных МП D1O5—линия шины дан- ных МП D1O4—линия шииы дан- ных МП Р/ОЗ~-лнния шнны дан- ных МП ATNO—вни- мание, ATN—выход D1O2— линия шнны дан- ных МП DA V—данные достоверны D1O1 —линия шины дан- ных МП DIO8—линия шины дан- ных коп D1O7— лнння шины дан- ных коп DIO6—линия шнны дан- ных коп D1O5—линия шины дан- ных коп DIO4—линия шины дан- ных коп DIO3—линия шины дан- ных КОП DIO2—линия шнны дан- ных КОП DA V—данные достоверны DIO1—линия шины дан- ных коп ТIR1—прием/ передача 1 IFCL — под- тверждение очистки интерфейса EOI—конец передачи/ идентифика- ция ATN — управление D1O7— лнння шины дан- ных МП DIO7—линия шнны дан- ных мп D/O5—линия шнны дан- ных МП DIO4—лнння шины дан- ных МП D1O3—линия шины дан- ных мп Не исполь- зуется DIO2 -линия шины дан- ных МП DA V—данные достоверны D1O1—линия шнны дан- ных МП D1O8—линия шнны дан- ных коп DIO7—линия шнны дан- ных коп D1O6—линия шнны дан- ных коп D1O5—линия шины дан- ных коп D1O4—линия шины дан- ных коп DIO3—линия шнны дан- ных КОП D1O2—лнння шнны дан- ных КОП DA V—данные достоверны D1O1 — линия шниы дан- ных КОП T‘tRl прием/ передача 1 Не исполь- зуется ЕО/—конец передачи/ идентифика- ция ATN—-управ- ление NRFD — не готов к при- ему данных NDAC — дан- ные не при- няты TfRIO! — прием/пере- дача T/RIO2 — прием/пере- дача GIO! — ре- зервная линия I G1O2 — ре- зервная лнння 2 1FC—очистка интерфейса REN — разре- шение ди- станционного управления ЕО1 — конец передачи/ идентифика- ция SRQ—-запрос на обслужи- вание NRFD — не готов к при- ему данных NDAC -- дан- ные не при- няты ATN — уп- равление GIO1 — резервная линия 1 G1O2 - резервная лнння 2 T/RI —прием/ передача 1 TIR2—прием/ передача 2 ЕО1 - конец передачи/ идентифи- кация ATN - управление NDA С-дан- ные не при- няты ATNI — вни- мание, ATN — вход ATNO — вни- мание, A TN — выход CIC — конт- роллер взял управление IFC1—очистка интерфейса IFC—очистка интерфейса REN - • раз- решение ди- станционного управления ЕО1—конец передачи/ идентифика- ция SRQ—запрос на обслужи- вание NRFD—ие го- тов к приему данных NDA С—дан- ные ие при- няты ATN — управ- ление CLTH—-очист- ка буфера SVC—систем- ный контрол- лер Т//?/—прием/ передача 1 Tj'R2 -прием/ передача 2 ЕО1 -конец передачи/ идентифика- цня 47W — ндентн- v фнкация 119
Таблица 3.37 Параметр, режим измерения Обозначение Вывод Значения параметров мни макс. Входное напряжение низкого уровня, В- VIL1 12, 13, 15—19, 0,8 21, 22 Входное напряжение высокого уровня, В Выходное напряжение низкого уровня, В: U1нз Остальные выводы 2,0 5,25 при <7сс=4,75 В, 17/н = 2,О В, £Ль = 0,8 В, 12, 13, 15—19, — 0,5 /о = 48 мА 21, 22 при С7сс=4,75 В, С7/Н = 2,О В, £Ль = 0,8 В, 3—11, 23—25 — 0,5 Iо —16 мА Выходное напряжение высокого уровня, В: при С7сс=4,75 В, С71Н = 2,4 В, UIL = Qfi В, UOH1 12, 13, 15—19, 2,4 — /о =—5,2 мА 21, 22 при <7сс=4,75 В, С7/н = 2,4 В, £Ль = 0,8 В, 10 =—0,8 мА 3—11, 23—25 2,4 — Ток утечки, мкА: при <7<?с=5,25 В, С7Исп = О,45 В 1LOL1 12, 13, 15—19, — 40 21, 22 1LOL2 Остальные выводы — 10 при <7СС=5,25 В, С7„1П = 2,7 В IL0HI 12, 13, 15—19, 40 21, 22 lLOH2 Остальные выводы — 10 Ток потребления при Uс с = 5,25 В, мА ^СС — — 175 Емкость входа/выхода при Uc с = 5,25 В, пФ С1/О1 12, 13, 15—19, 21, 22 — 80 СI/O2 1,2 — 10 С 1/оз Остальные входы — 50 Время установления сигнала, мс *su — — 10 Направление МП — КОП: Время задержки распространения сигнала при включении (для всех каналов), нс tpHLl —- — 30 Время задержки распространения сигнала при выключении (для всех каналов), ис tpi-Hl — — 30 Направление КОП—МП: Время задержки распространения сигнала при включении, нс: каналов EOI, ATN и каналов синхронизации ipm.? 50 DAV, NRFD, NDAC остальных каналов *РНЫ — — 60 Время задержки распространения сигналов при выключении, ис: каналов EOI, ATN и каналов синхронизации 50 DAV, NRFD, NDAC остальных каналов tpLH3 — 60 Время задержки перехода вывода из состояния высокого уровня в 3-е состояние для выводов, подключаемых к КОП, ис *PHZ1 — — 40 120
Окончание табл 3.37 Параметр, режим измерения Обозиачеиие Вывод Значения параметров мни макс Время задержки перехода вывода из 3-го состоя ния в состояние высокого уровня для выводов, подключаемых к КОП, нс tpZHl — — 40 Время задержки перехода из состояния низкого уровня в 3-е состояние для выводов, подключа- емых к КОП, нс tpLZl 40 Время задержки перехода вывода из 3-го состоя- ния в состояние низкого уровня для выводов, под- ключаемых к КОП, нс TPZL! — 40 Время задержки перехода вывода из состояния высокого уровня в 3-е состояние для выводов ши- ны МП, нс tpHZ2 — — 40 Время задержки перехода вывода из 3-го состоя- ния в состояние высокого уровня для выводов шины. МП, нс fPZH2 — 40 Время задержки перехода вывода из состояния низкого уровня в 3-е состояние для выводов ши- ны МП, нс ' PLZ> — — 40 Время задержки перехода вывода из 3-го состоя- ния в состояние низкого уровня для выводов ши ны МП, нс tpZLi — 40 При работе в направлении МП — КОП вы- воды GIO1, G1O2, ЕО1 являются выходами с тремя состояниями, а выводы SRQ, NRFD, NDAC — выходами с открытым коллектором. Режим 1. ОРТА (27) =5 В, ОРТВ (26) = = 0 В (прием/передача данных), направле- ние передачи всех каналов определяется уров- нем напряжения на выводе TjRl. При высо- ком уровне напряжения информация переда- ется в направлении МП — КОП, а при низком уровне — в направлении КОП — МП. При работе в направлении МП — КОП все выводы являются выходами с открытым кол- лектором при наличии входного напряжения низкого уровня одновременно на выводах ATN, ЕО1 и выходами с тремя состояниями — при других комбинациях входных напряжений на этих выводах Режим 2. ОРТА (27) =0 В, ОРТВ (26) = = 5 В (прием'передача управляющих сигналов с функциями контроллера), линии NDAC, NRFD, SRQ при работе в направлении МП — КОП являются выходами с открытым коллек- тором, а линии IFC, REN, ATN, EOI — вы- ходами с тремя состояниями. Направление передачи информации по ли- ниям NDAC, NRFD определяется уровнем на- пряжения на выводе T/R1 Высокий уровень напряжения на этом выводе разрешает пере- дачу сигналов из МП в КОП, а низкий уро- вень — из КОП в МП. Направление передачи информации по ли- ниям EOI, IFC и REN определяется уровнем напряжения на выводах T/R2 и SKC. Высокий уровень напряжения на соответствующем вы- воде разрешает передачу сигналов из МП в КОП, а низкий уровень — из КОП в МП Направление передачи по линиям SRQ, ATN, ЕО/2 зависит от комбинации сигналов ATNO, IFC, SYC, 1FCL, СЕТИ, CIC в соответ- ствии с логической схемой, приведенной и а рис. 3.51, в. Режим 3. ОРТА (27) =5 В, ОРТВ (26) = = 5 В (прием/передача данных с функциями контроллера), направление передачи всех ка- налов определяется уровнем напряжения на выводе T)R1. При высоком уровне входного напряжения разрешается передача информации из МП в КОП, а при низком — из КОП в МП Кроме того, для линии DAV сформирована дополнительная логическая схема разрешения или запрещения приема в зависимости от ком- бинации сигналов ATNO, IFCL. Состояние выходов КОП задается, как в режиме 1. Во всех режимах работы ппи передаче ин- формации в направлении КОП — МП выводы, подключаемые в КОП, являются входами триг- геров Шмидта. Основные электрические параметры микро- схемы КР580ВА93 при температуре окружаю- щей среды 25±10”С приведены в табли- це 3.37 Предельно-допустимый режим эксплуатации Напряжение питания, Ucc, не бо- лее ...............................5,25 В Входное напряжение высокого уровня, Uiy, ие более .... 5,25 В 121
Входное напряжение низкого уровня, Uil, ие более........... 0,8 В Примечание. Напряжения измеряют- ся относительно вывода GND. Микросхема КР580ВА93 может быть ис- пользована как универсальный элемент в ра- диоэлектронных устройствах с цифровой об- работкой информации. Типовая схема реали- зации интерфейса приведена на рис. 3.65. 3.9. Микросхема КР580ВГ75 Микросхема КР58ОВГ75 — однокристаль- ный контроллер ЭЛТ, предназначен для ал- фавитно-цифровых дисплеев, а также для при- менения в видеотерминалах микро-ЭВМ. Основное назначение микросхемы — вывод информации из памяти микро-ЭВМ на экран ЭЛТ, промежуточное хранение информации, управление синхронизацией, параметрами раз- вертки и изображения, выполнение вспомога- тельных функций (редактирование текста, уп- равление курсором, генерирование графиче- ских символов, выбор цвета и т. п.). Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 3.52, назначение вы- водов — в табл. 3.38, структурная схема по- казана на рис. 3.53. В состав микросхемы входят: буферная схе- ма тины данных, логическая схема чтения/ записи/ПДП, внутренняя шина данных, вход- ная буферная схема-контроллер, два буферных ЗУ на один знакоряд и сопряженные с ними стеки, выходная буферная схема-контроллер, выходная буферная схема, схема растровой синхронизации и управления видеосигналом, счетчики знаков, строк, знакорядов, регистры светового пера. Буферная схема шины данных — двуна- правленная с тремя состояниями, 8-разрядная буферная схема для сопряжения внутренней шины данных микросхемы с шиной данных системы. Работой буферной схемы шины дан- ных управляет логическая схема чтеиия/запи- си/ПДП. Логическая схема чтения/записи/ПДП уп- равляет процессом двунаправленного обмена информацией микросхемы с внешними устрой- ствами, а также переводом выводов шины данных микросхемы в 3-е состояние. Логиче- ская схема чтения/записц'ПДП, декодируя внешние управляющие сигналы, адресует за- писываемую информацию в соответствующие регистры микросхемы, буферные ЗУ или стеки FIFO, а считываемую выводит из регистров состояния или регистров светового пера. Кро- ме того, она вырабатывает сигналы ПДП и прерываний, подаваемые на центральный про- цессор и контроллер ПДП Внутренняя шина данных, состоящая из восьми коммутируемых линий связи, осущест- вляет обмен информацией внутри микросхемы. CRT ж 5 30 сак IRQ 31 ссо 23 СС1 _23_ 6 'IIIACK СС2 ССЗ 25 26 3 'j/ii СС4 СС5 27 ю ССб 29 > WR ?1 LCO 4 АО 3 LC1 22 . LC2 CS из 7 12 13 ПВО нвтс VRTC 14 Ив! L ТЕН 3'1 15 U 82 VSP 35 ~7б^ DB3 ПВ4 RVV 35 32 77 D85 HL6T D85 D8T LAO 39 77 LPEN LA! 38 20 {Б НО бра а 33 40 озсс GPA1 34 Рис. 3.52. Условное гра- фическое обозначение КР580ВГ75 Т а б л и ц а 3.38 Вывод Обозначение Тнп вывода Функциональное назначение выводов 1—4 LC3—LC0 Выход Номер строки 5 DRQ Выход Запрос ПДП 6 DACK Вход Подтверждение ПДП 7 HRTC Выход Обратный ход строчной раз- вертки 8 VRTC Выход Обратный ход кадровой развертки 9 RD Вход Чтение 10 WR Вход Запись 11 LPEN Вход Световое перо 12—19 DB0—DB7 Вход выход Шина данных 20 GND — Общий 21 АО Вход Адрес порта 22 CS Вход Выбор микросхемы 23—29 CC0—CC6 Выход Код знака 30 CCLK Вход Синхросигнал знака 31 IRQ Выход Запрос прерывания 32 HLGT Выход Подсветка 33, 34 GPAO. GPA1 Выход Универсальные атрибутив- ные коды 35 VSP Выход Подавление видеосигнала 36 RVV Выход Негативное изображение 37 LT EK Выход Разрешение засветки экра- на 38 39 LAI, LAO Выход Код графических символов 40 Uee Напряжение питания +5 В 221
Входная буферная схема-контроллер управляет взаимодействием микросхемы КР580ВГ75 с центральным процессором видео- терминала. Она содержит регистры команд и параметров, куда по внутренней шине дан- ных логическая схема записи адресует коман- ды от центрального процессора и числовые дан- ные (параметры), входящие в состав некото- рых команд (см. «Программирование микро- схемы»), Сведения о правильности приема и выполнения команды заносятся в регистр со- стояния, откуда центральный процессор может их считать и контролировать. Входная буферная схема-контроллер «про- сматривает» информацию, загружаемую в бу- ферные ЗУ, н при обнаружении в ее составе вспомогательных команд выполняет нх (на- пример, при команде «Конец кадра — прекра- щение ПДП» прекращает дальнейший запрос ПДП). Выходная буферная схема-контроллер уп- равляет отображением информации. При обнаружении в ее составе атрибутивных кодов знака или поля дешифрирует их и производит соответствующее действие (например, при атри- бутивном коде поля «Подсветка» включает выход HLGT микросхемы). Буферные ЗУ на один знакоряд — два ЗУ емкостью по 80 8-битовых знаков каждое для промежуточного хранения выводимой на эк- ран ЭЛТ информации, заполняются в ходе цикла ПДП из страничной памяти видеотер- минала. Если содержимое одного из этих ЗУ выводится на экран, то второе заполняется информацией для следующего знакоряда. В микросхеме есть два стека обратного ма- газинного типа емкостью 16 знаков по 7 бит каждый Стеки попарно сопряжены с буфер- ными ЗУ и служат для увеличения их емко- сти в «прозрачном» режиме. Выходная буферная схема — однонаправ- ленный 7-разрядный буферный регистр для синхронного вывода информации из буферно- го ЗУ или стека FIFO на знакогенератор. Растровая синхронизация и управление ви- деосигналом обеспечивают синхронизацию и управление выводами LAO, LAI, HLGT, RVV, LTEN, VSP, GPAO, GPA1 микросхемы. Счетчик знаков — программируемый счет- чик для поочередного подсчета числа знаков в знакоряду и длительности обратного хода го- ризонтальной развертки, требуемые значения которых записаны в регистре параметров. Уп- равляется со входа CCLK. Во время подсчета длительности обратного хода горизонтальной развертки на выходе HRTC напряжение высо- кого уровня. Счетчик строк — программируемый счетчик для подсчета числа строк растра в знакоряду, требуемое число которых записано в регистре параметров. Выход этого счетчика в 4-разряд- ном параллельном коде задает ПЗУ внешнего знакогенератора номер строки растра в знако- ряду, отображаемой на экране ЭЛТ. Счетчик знакорядов — программируемый счетчик для поочередного подсчета числа зна- корядов в кадре и длительности обратного Рис. 3.53. Структурная схема КР580ВГ75 хода вертикальной развертки, требуемые зна- чения которых записаны в регистре парамет- ров входной буферной схемы-контроллера. Во время подсчета длительности обратного хода вертикальной развертки на выходе VRTC на- пряжение высокого уровня. Регистры светового пера — два регистра, один из которых включен параллельно счетчи- ку знаков, второй — счетчику знакорядов. В момент поступления сигнала от светового пера текущее состояние обоих счетчиков заносится в регистры светового пера, в которых хранится, и по команде может считываться центральным процессором. Следует учитывать, что в регист- ры заносятся координаты знака с запаздыва- нием на два-три знакоместа относительно фактического расположения на экране, что тре- бует аппаратной или программной коррекции. Выводы микросхемы выполняют следующие функции. Номер строки. Выход счетчика строк, за- дающий знакогенератору номер строки растра в знакоряду, отображаемой в данный момент на экране ЭЛТ. Запрос ПДП. Выходной сигнал к контрол- леру ПДП (КР580ВТ57), требующий цикла прямого доступа к памяти для загрузки инфор- мации в буферное ЗУ на один знакоряд. Подтверждение ПДП. Входной сигнал от контроллера ПДП, указывающий, что будет проводиться запрашиваемый цикл ПДП. Обратный ход строчной развертки. Выход- но । сигнал, возникающий во время обратного хода горизонтальной развертки, длительность которого программируется Во время его дей- ствия на выходе VSP напряжение высокого уровня. 123
Обратный ход кадровой развертки. Выход- ной сигнал, возникающий во время обратного хода вертикальной развертки, длительность ко- торого программируется. Во время его дейст- вия на выходе VSP напряжение высокого уров- ня, на выходе LTEN—напряжение низкого уровня. Чтение. Управляющий сигнал для чтения внутренних регистров микросхемы. Запись. Управляющий сигнал для записи команд в регистры команд, записи информа- ции в буферные ЗУ микросхемы во время цик- ла ПДП Световое перо. Входной сигнал, возникаю- щий в момент обнаружения световым пером засветки в данной точке экрана ЭЛТ. Шина данных. Двунаправленные линии свя- зи с тремя состояниями. Во время чтения ре- гистров светового пера или регистра состояния они являются выходами. Адрес порта. Определяет адрес регистра (порта) при чтении или записи. Если на АО напряжение высокого уровня, то запись инфор- мации производится в регистр (порт) команд (чтение — из регистра состояния). При напря- жении низкого уровня на АО запись произво- дится в регистр ( порт) параметров (чтение — из регистров светового пера, после подачи ко- манды «Чтение регистров светового пера»). Выбор микросхемы. Входной сигнал, раз- решающий действие стробирующего сигнала чтения или записи. Код знака. Выходы, через которые отоб- ражаемая на экране ЭЛТ информация из бу- ферного ЗУ на один знакоряд или стека FIFO в 7-битовом параллельном коде синхронно вы- водится на знакогенератор. Синхросигнал знака. Внешний сигнал от ло- гической схемы синхронизации точек растра. Синхронизирует процесс вывода кода знаков и все процессы, связанные с отображением ин- формации (управление разверткой, видеосигна- лом и т. п.). Запрос прерывания. Запрос прерывания к центральному процессору. Подсветка. Выходной сигнал, используемый для включения повышенной яркости определен- ных участков изображения или отдельных сим- волов на экране. Задается посредством атрибу- тивных кодов поля или символа. Универсальные атрибутивные коды. Выходы, управляемые с помощью атрибутивных кодов поля. Используются по усмотрению разработ- чика (например, для выбора цвета). Подавление видеосигнала. Выходной сиг- нал для гашения изображения на экране ЭЛТ. Действует в следующих случаях: во время обратного хода горизонтальной или вертикальной развертки; во время прямого хода верхней и нижней строк растра в знакоряду, если в качестве стро- ки подчеркивания для знакоряда запрограмми- рована строка растра с номером 8 и выше; при обнаружении вспомогательных команд окончания знакоряда или кадра; при недогрузке буферного ЗУ на один зна- коряд из-за сбоев в цикле ПДП; 124 в периодических интервалах (1/16 частоты кадров для курсора, 1/32 частоты кадров для атрибутов символа и поля) с целью получения мерцания изображения, заданного при прог- раммирования курсора (маркера), атрибутов символа или поля. Негативное изображение. Выходной сигнал, задающий схеме управления ЭЛТ инвертиро- вание видеосигнала. Этот выход включается иа участках изображения, заданных с помощью соответствующих атрибутивных кодов поля, и при отображении места нахождения курсора, если курсор (маркер) запрограммирован в виде негативного видеоблока. Разрешение засветки экрана. Выходной сигнал, разрешающий подачу видеосигнала на ЭЛТ. Этот выход действует при отображении места нахождения курсора, запрограммирован- ного как подчеркивание, и при генерации гра- фических символов в соответствии с их кодами. Код графических символов. Сигналы на этих выходах, декодированные внешней логи- ческой схемой синхронизации растровых точек, дают комбинации вертикальных и горизонталь- ных линий для получения графических изоб- ражений, задаваемых атрибутивными кодами символов (знаков). Микросхема КР580ВГ75 обеспечивает боль- шой выбор задаваемых программно форматов изображения. Она осуществляет синхрониза- цию растра, промежуточное хранение отобра- жаемого знакоряда, декодирование атрибутив- ных кодов, управление курсором (маркером), работу со световым пером. Микросхема разработана для сопряжения контроллера ПДП типа КР580ВТ57 с генера- тором стандартных знаков — ПЗУ, декодирую- щим точечную матрицу. Синхронизация на уровне растровых точек должна обеспечиваться внешней схемой. Схема применения КР580ВГ75 в видеотер- минале приведена на рис. 3.54. Микросхема КР580ВГ75 через контроллер ПДП получает «окно» в память микро-ЭВМ. Отображаемые символы выводятся из памяти и последователь- но, ряд за рядом, отображаются. В КР580ВГ75 есть два буферных ЗУ иа один знакоряд. Когда одно буферное ЗУ используется для отображе- ния, второе заполняется знаками следующего знакоряда. Число знаков в ряду и число зна- корядов на экране задаются с помощью прог- раммного обеспечения, что обеспечивает сопря- жение с большинством типов электронно-лу- чевых индикаторов. Для заполнения буферного ЗУ, ие использу- емого в данный момент для отображения, за- прашивается цикл ПДП. Микросхему КР580ВГ75 можно запрограм- мировать для получения от 1 до 80 знаков в знакоряду и от 1 до 64 знакорядов в кадре. Микросхему можно запрограммировать также на бланкирование (гашение) чередующихся ря- дов. В этом режиме первый знакоряд отобра- жается, второй бланкируется, третий отобража- ется и т. д. Для бланкированиых рядов ПДП не запрашивается.
Рис. 3 54. Схема применения КР580ВГ75 в видеотерминале Микросхема разработана по принципу пост- рочного отображения знакоряда, при котором на каждом прямом ходе горизонтальной раз- вертки выводятся коды всех знаков знакоряда, а номер строки растра при их выводе поддер- живается постоянным. Номер строки растра увеличивается на 1 во время обратного хода горизонтальной развертки, и коды всех знаков знакоряда снова выводятся на знакогенератор при следующем прямом ходе строчной разверт- ки Это продолжается, пока не будет отобра- жен весь знакоряд Число строк растра (линий горизонтальной развертки) в знакоряду можно программировать от 1 до 16. Выход счетчика строк можно запрограмми- ровать для работы в одном из двух режимов. В режиме 0 код на выходе счетчика строк со- ответствует номеру строки растра в знакоря- ду В режиме 1 счетчик строк сдвинут на 1 от- носительно номера строки растра в знакоряду, т е если отображается первая строка растра (строка 0), то в режиме 1 на выходе счетчика строк будет номер последней строки знакоряда (рис. 3.55). Режим 0 используется для знакогенерато- ров, которые бланкируют нулевой адрес и за- пускаются с адреса 1. Режим 1 используется для знакогенераторов, запускающихся с нуле- вого адреса. Программируется также местоположение строки подчеркивания (на строках растра от 0 до 15). Это независимый режим счетчика строк. Если номер строки подчеркивания больше 7 (старший бит в коде номера равен 1), то верх- няя и нижняя строки растра в знакоряду будут гаситься, если меньше или равен 7 (т. е. стар- ший бит в коде номера равен 0), то верхняя и нижняя строки растра в знакоряду гаситься не будут. Если номер строки подчеркивания превышает число строк растра в знакоряду, то подчеркивание не возникает. Гашение (бланкирование) строк растра осу- ществляется сигналом VSP («Подавление ви- деосигнала»), подчеркивание — сигналом LTEN («Разрешение засветки экрана»). Ширина растровой точки и ширина знака зависят от внешних схем синхронизации и уп- равления. Схема синхронизации на уровне раст- ровых точек необходима для приема информа- ции в параллельном коде с выхода знакогене- Выход счетчика строк растра. Решим О Решим 1 О □□□□□□□□□ 0 0 00 10 11 1 000 1 0 0 00 2 0 010 0 0 0 1 8 00 1 1 0 0 1 0 4 □□□□□□□ 01 00 0 0 1 1 5 □□□□□□□ 010 1 0 10 0 6 □□ 01 10 0101 1 0110 8 □□□□□□□ 10 0 0 0 1 1 1 9 □ □□□□□□ 7Z7Z77 10 0 0 10 10 10 10 0 1 11 □□□□□□□□□ 1011 10 10 Верхнее и нижняя строки Фланкируются Рис. 3.55. Отображение знакоряда в микросхе- ме КР580ВГ75 125
Рис. 3.56. Схема синхронизации с видеосигна- лом иа микросхеме КР580ВГ75 ратора и выдачи ее в последовательном коде со скоростью, достаточной для отображения на эк- ране ЭЛТ (рис. 3.56). Длительность точки за- висит от частоты синхросигнала растровых то- чек, длительность знака — от периода знако- генератора. Горизонтальный размер знака определяется разрядностью сдвигового регистра. Синхросигналы и управление видеосигналом должны быть синхронизированы с видеосигна- лом с учетом времени выборки зиакогеиератора (рис. 3.57). Счетчик знаков управляется со входа CCLK синхросигналами знаков. Он подсчитывает чис- ло отображаемых знаков (программируется от 1 до 80 в знакоряду). После достижения зап- рограммированного числа знаков он вызывает приращение счетчика строк на 1 и начинает подсчет длительности обратного хода строчной развертки, программируемой от 2 до 32 синхро- сигналов знака с дискретностью 2. Этот цикл постоянно повторяется. Счетчик строк управляется счетчиком зна- ков. Он используется для выработки необходи- мого знакогенератору номера строки растра (выходы LC0—LC3). После подсчета всех строк в знакоряду (программируется от 1 до 16) он вызывает приращение счетчика знакоря- дов на 1 и запускается сначала. Синхронизация кадра осуществляется внут- ренним счетчиком знакорядов, управляемым счетчиком строк. Кроме того, счетчик знакоря- дов управляет работой буферных ЗУ на один знакоряд. Когда счетчик знакорядов подсчиты- вает все знакоряды в кадре (программируются от 1 до 64), ои начинает подсчет длитель- ности обратного хода кадровой развертки (про- граммируется от 1 до 4 знакорядов). Во время обратного хода строчной и кад- ровой разверток активен выход VSP «Подавле- ние видеосигнала». Схема синхронизации иа уровне растровых точек должна обеспечивать синхронизацию сиг- налов VSP, HRTC, VRTC с видеосигналом на ЭЛТ видеотерминала. Микросхему КР580ВГ75 можно запрограм- мировать для запросов ПДП пакетными по- сылками от одного до восьми знаков в па- кете. Интервал между пакетами также прог- раммируется (от 0 до 55± 1 периодов синх- росигнала знака). Это позволяет разработчи- "St JUUlTUinJlJWTJlJW (DCLK) CCLK I_____ ____________ сса -ccs Код 1-го знака | ^выборкааз ПЗУ Код 2-го знака Выход ПЗУ (Знакогенератора) 1-й знак 2-й знак Атрибуты и управление \Г видеосигналом для 1-го знака Атрибуты и управ - ление видеосигналом л Установка сдвигового регистра Видеосигнал из сдвигового регистра Атрибуты и управление видеосигналом олр 2- ге знака /\ 2-й знак 1-й знак Атрибуты и управление \/ Атрибуты и управление 'еосигналом для 1-го знака /\бидеосиеналом длр 2-го знака Рис. 3.57. Временная диаграмма режима синхронизации с видеосигналом на микро- схеме КР580ВГ75. Сигнал CCLK кратен синхросигналу точек (DCLK) и поступает на вход CCLK КР580ВГ75 Атрибуты и управление видеосигналом (из схемы синхронизации) 126
ку приспосабливать цикл ПДП к любым тре- бованиям своей системы. Первый запрос ПДП для знакоряда воз- никает на первом синхросигнале знака пре- дыдущего зиакоряда. Если же используется пакетный режим, то первый запрос ПДП воз- никает только после некоторого числа синх- роимпульсов знака, равного запрограммиро- ванной величине пакета. Запрос ПДП для первого знакоряда кадра возникает за один знакоряд до окончания об- ратного хода кадровой развертки. Запросы ПДП продолжаются в соответствии с запрог- раммированными параметрами посылок до заполнения буферного ЗУ на один знакоряд. Если заполнение буферного ЗУ необходимым для знакоряда числом знаков закончилось в середине пакета запросов, то микросхема ав. тематически ограничивает пакет и сбрасыва- ет счетчик пакета. Запросы ПДП не могут возобновляться ранее начала следующего ря- да. С момента начала следующего зиакоряда запросы ПДП возобновляются в соответствии с запрограммированными параметрами до за- полнения второго буферного ЗУ. Если по каким-либо причинам буферное ЗУ в процессе ПДП было недогружено, то в регистре состояния будет установлен соот- ветствующий флаг. Инициализацию контроллера ПДП (КР580ВТ57) для следующего кадра цент- ральный процессор видеотерминала обычно осуществляет в конце текущего кадра. Микросхему КР580ВГ75 можно запрог- раммировать для генерации запроса прерыва- ния в конце каждого кадра. Это можно ис- пользовать для реиннциализации контроллера ПДП (КР580ВТ57). Если в КР580ВГ75 уста- новлен флаг разрешения прерывания, то в начале последнего отображаемого в кадре знакоряда будет возникать запрос прерыва- ния. После чтения регистра состояния IRQ пе- реходит в пассивное состояние. Перевести вы- ход IRQ в это состояние можно также ко- мандой «Сброс» (см. «Программирование микросхемы»), но в обычном режиме это не рекомендуется. Если в видеотерминале применяется дру- гой метод реинициализации контроллера ПДП, при котором контроллер ПДП сам дает прерывание в конце счета, то флаг разреше- ния прерывания в КР580ВГ75 ие устанавли- вают. Знаки, обрабатываемые микросхемой, яв- ляются 8-битовыми. На знакогенератор че- рез выходы «Код знака» выводятся семь би- тов. Старший бит байта (MSB) является специальным и используется для обозначения обычных отображаемых знаков (MSB—0) или атрибутов изображения н вспомогатель- ных команд (MSB= 1). По этому признаку вы- ходной буфер-коитроллер анализирует выво- димую из буферного ЗУ на один знакоряд информацию и направляет ее на выходы «Код знака» (MSB=0) или же исполняет как вспомогательную команду или атрибут изоб- ражения (MSB=l). Существуют два типа атрибутивных кодов изображения: коды знака (символа) и коды поля. Атрибутивные коды знака — коды, ис- пользуемые для получения графических сим- волов без применения знакогенератора. Это осуществляется путем выборочного включе- ния выходов LAO, LAI, VSP и LTEN. Схе- ма синхронизации на уровне растровых то- чек в сочетании с несложной логической схе- мой может использовать сигналы иа этих выходах для образования нужных графичес- ких символов. (рис. 3.58). Графические символы можно индивиду- ально программировать на мерцание или под- светку. Мерцание осуществляется посредст- вом выхода VSP. Частота мерцания равна 1/32 частоты кадров. Подсветка экрана ЭЛТ осуществляется установлением напряжения высокого уровня на выходе HLGT. Атрибутивные коды знака имеют следую- щую структуру: MSB LSB 1 1 С С С С в н Подсветка Мерцание Код графических символ™ Если В = 1, то осуществляется мерцание, если Н— 1—подсветка (повышенная яркость) гра- фического символа. Графические символы, получаемые с по- мощью кода СССС, приведены в табл. 3.39. Атрибуты поля — это управляющие коды, влияющие на визуальные характеристики по- ля знаков. Действие атрибутов поля йачина- ется со знака, следующего за атрибутивным кодом поля, и продолжается до следующего атрибутивного кода поля или до конца кад- ра. Атрибуты поля сбрасываются во время об- ратного хода кадровой развертки. Существуют шесть разновидностей атри- рибутов поля: «Мерцание» — знаки, следующие за кодом этого атрибута, начинают мерцать с частотой 1 32 кадровой частоты. Это достигается пе- риодическим включением выхода KSP; «Подсветка» — знаки, следующие за этим кодом, отображаются с повышенной яркостью (включается выход HLGT)\ «Негативное изображение» — знаки, сле- дущие за кодом этого атрибута, даются в не- гативном изображении, что достигается вклю- чением выхода (во внешней схеме сиг- нал с этого вывода используется для изме- нения полярности видеосигнала); 127
Таблица 3.39 Код графического символе СССС Состояния выводов Графи- ческий символ Описание графиче- ского символа LAI LAO VSP LTEN Выше линии подчеркивания 0000 Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 j Левый верхний угол Выше линии подчеркивания 0001 Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 j Правый верхний угол Выше линии подчеркивания 0010 Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 Левый нижний угол Выше линии подчеркивания 0011 Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 — Правый нижний угол Выше линии подчеркивания 0100 Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 Верхнее пересече- ние | Выше линии подчеркивания 0101 Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 — Правое пересече- ние Выше линии подчеркивания ОНО Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 — Левое пересечение Выше линии подчеркивания 0111 Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 | Нижнее пересече- ние Выше линии подчеркивания 1000 Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 Горизонтальная линия Выше линии подчеркивания 1001 Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 Вертикальная ли- ния IQIQ Выше линии подчеркивания Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 Пересекающиеся линии Выше линии подчеркивания 1011 Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 0 0 0 0 0 0 0 0 с 0 0 Не рекомендуется (см прим. 1) Выше линии подчеркивания 1100 Линия подчеркивания Ниже линии подчеркивания 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 Пробел Примечания 1. Код 1011 обычно ие рекомендуется, так как в этом случае не действует нн один из атрибутных выходов и неэаблокнрованиый знакогенератор будет генерировать произвольные з ’аки 2. Коды 1101, 1110, ПП запрещены. 128
Рис. 3.58. Схема синхронизации иа уровне растровых точек микросхемы КР580ВГ75 «Подчеркивание» — знаки, следующие за этим кодом, подчеркиваются светящейся стро- кой растра посредством включения вывода LTEN. «Универсальные атрибутивные коды» — два дополнительных выхода КР580ВГ75 (GPAO, GPA1), которые действуют как неза- висимо программируемые атрибуты поля и используются по усмотрению разработчика (например, для выбора цвета). Активным состоянием выходов GPAO, GPA 1 является напряжение высокого уровня. Атрибутивные коды поля имеют следующий вид. MSB LSB 1 О U R GG В Н -------Подсветка -----------Мерцание _____________Универсальные атрибутивные коды _________________Негативное изображение ————————— Подчеркивание Назначение битов: Н=1—для подсветки; В—1—для мерцания; Р=\—для негатив- ного изображения; (7=1—для подчеркива- ния; GG — GPA\, GPAO. Одновременно можно задавать и более одного атрибута Если одновременно заданы мерцание и негативное изображение, то будет мерцать только светлая часть знакоместа, что обусловлено периодическим включением вы- хода VSP, гасящего засветку экрана. Если микросхема запрограммирована на видимый режим, то на экране включения в текст атрибутивных кодов поля будут видны как пустые знакоместа, погашенные сигналом VSP. Действие соответствующего атрибута будет начинаться после погашенного зна- коместа. Если КР580ВГ75 запрограммировать для «прозрачного» (невидимого) режима атрибутов поля, то места включения в текст атрибу- тивных кодов на экране будут невидимы. Это достигается за счет стеков FIFO. Каждое ЗУ на одни знакоряд имеет сопряженный с ним стек FIFO емкостью 16 знаков по 7 бит. В «прозрачном» режиме входной буфер- контроллер при заполнении буферного ЗУ во время проведения ПДП «просматривает» заг- ружаемые знаки и при обиаружеиии кода ат- рибута поля следующий за ним знак помещает в стек FIFO Когда знакоряд переключается 5 Зак. 53 129
на отображение, выходной буфер-контроллер анализирует выводимую информацию и, обна- ружив атрибутивный код поля, принимает его для исполнения, а на выходы кода ССО—СС6 подает знак из стека FIFO, устраняя таким образом пробельное знакоместо на экране. Поскольку емкость стека равна 16 знакам, в данном режиме можно использовать не бо- лее 16 атрибутов поля на знакоряду. Если превысить емкость стека, то первые знаки будут «вытолкнуты» и потеряны. В этом слу- чае в регистре состояния установится флаг переполнения стека, который будет считан и обработан центральным процессором видео- терминала. Так как стек FIFO 7-разрядный, старший бит помещаемых в него знаков отбрасывается. Поэтому нельзя непосредственно за атрибу- тивным кодом поля размещать атрибутивный код или вспомогательную команду; они бу- дут записаны в стек с потерей старшего бита и отображены как обычный знак. Следует отметить, что «прозрачный» ре- жим достаточно сложен при разработке сис- темы, так как требует переменной длины знакоряда в страничном ЗУ видеотерминала, в связи с чем он мало распространен. Графические символы, находящиеся в зо- не действия атрибута поля, подчиняются действию атрибутов поля RVV и GPA0, GPA1. Атрибуты поля «Подчеркивание». «Мерцание» и «Подсветка» иа них не дейст- вуют. так как оии для графических символов программируются индивидуально. Имеется четыре вспомогательных коман- ды (специальных кода), упрощающих обслу- живание страничной памяти, программное обеспечение, ПДП. Эти специальные коды имеют следующий вид: MSB LSB 11 1 1 О О SS ____Код вспомогательной команды В зависимости от содержания кода 5S реализуются следующие функции: «Конец знакоряда — прекращение ПДП» VSP и поддерживает его до конца строки растра знакоряда. «Конец знакоряда — прекращение ПДП» (код 01) —при записи в буферное ЗУ приво- дит логику управления ПДП к прекращению ПДП для остатка знакоряда. При отображе- нии данного знакоряда он действует как же, как код 00 «Конец знакоряда». Это позволя- ет не заполнять неполный знакоряд кодами пробелов до его конца, а поставить после окончания текста один из этих кодов. «Конец кадра» (код 10) — включает VSP и поддерживает его до конца кадра. «Конец кадра — прекращение ПДП» (код 11) при записи в буферное ЗУ приводит ло- 130 гику управления ПДП к прекращению ПДП для остатка кадра. При отображении данного кадра он действует так же, как код 10 «Ко- нец кадра». Если использовать коды, не требующие прекращения ПДП, т. е. 00 н 10, то загрузка буферных ЗУ будет произведена полностью, ио при отображении все знаки, стоящие в знакоряду после кода «Конец знакоряда», будут игнорироваться, кроме кода «Конец кадра», который будет исполнен в обычном порядке. После кода «Конец кадра» не будет отоб- ражен или исполнен ни один код из буферно- го ЗУ на один знакоряд. Если код «Прекращение ПДП» ие являет- ся последним знаком в пакете запросов или в знакоряду, то ПДП не прекратится, пока не будет считан следующий знак. В этом слу- чае в память после кода «Прекращение ПДП» нужно поместить условный знак (нап- ример, пробел). Местоположение курсора (маркера) опре- деляется регистром знакоряда курсора и ре- гистром знакоместа, которые загружаются по команде «Загрузка курсора» (см. «Програм- мирование микросхемы»). Можно запрограм- мировать следующие типы курсора: мерцаю- щее подчеркивание; мерцающий негативный ви- деоблок; иемерцающее подчеркивание; немер- цающий негативный видеоблок. Частота мерцания курсора равна 1/16 час- тоты кадров. Если немерцающнй негативный курсор попадает на негативное поле экрана, то он будет отображен как обычный видеоблок. Если курсор «немерцающее подчеркивание» попадает в поле немерцающего подчеркива- ния, то курсор станет невидимым. Световое перо состоит из микровыключа- теля и миниатюрного светового датчика. Ког- да световое перо прижато к экрану ЭЛТ, микровыключатель включает световой дат- чик. В момент прохождения под световым пе- ром растровая развертка дает срабатывание светового датчика. Если подключить выход светового пера к входу LPEN микросхемы КР580ВГ75, то в момент срабатывания светового датчика координаты знакоряда и знакоместа, соот- ветствующие знаку, на котором поставлено световое перо, будут зафиксированы в двух регистрах светового пера. В регистре состоя- ния выставится флаг, указывающий, что сиг- нал светового пера принят и центральный процессор видеотерминала может по команде считать содержимое регистров светового пе- ра, используя полученные координаты для необходимых операций с данным знаком. В момент срабатывания светового датчи- ка сигнал на входе LPEN должен переходить от низкого уровня к высокому. Из-за внешних и внутренних задержек координаты знака, записываемые в регистры светового пера, будут сдвинуты по крайней мере на три знакоместа. Это необходимо скорректировать в программном обеспечении
Программирование микросхемы Управление работой микросхемы осущест- вляется путем записи в микросхему управ- ляющей информации от центрального процес- сора видеотерминала по шние данных и чте- Таблица 3.4*0 Сигналы на входах Выполняемые операции 10 RD WR CS I. I О XXX о о о о о I О I О I О I О О I X I I Запись команды в регистр команд Запись числовых данных команды (параметров) в регистр параметров Чтение регистра состояния микросхемы Чтение регистров светово- го пера (после подачи команды «Чтение регистров светового пера») Перевод шины данных мик- росхемы в состояние «вы- ключено» Перевод шины данных мик- росхемы в состояние «вы- ключено» Примечания I. Для большей наглядности указаны фактически действующие иа входах логиче- ские сигналы без их условного инвертирования иа инверсных входах 2 Знаком X обозначены состояния входов, не влияющих иа данную функцию. ______ 3 При наличии низкого уровня иа входе DACK. записываемая информация независимо от состояния адреса регистра 40 будет занесена в буферное ЗУ на одни знакоряд и воспринята как информация для отображения 4 . В обычном режиме работы перевод микросхе- мы в состояние «выключено» осуществляется пода- чей сигнала высокого уровня иа вход CS ння по шине данных справочной информации о состоянии микросхемы. В микросхеме имеется четыре типа прог- раммно доступных регистров: для записи — регистр команд и регистры параметров; для чтения — регистр состояния н регистры све- тового пера. Доступ к ним осуществляется с помощью логической схемы чтення/запнсн. Для этого используются следующие комбина- ции управляющих сигналов, приведенные в табл. 3.40. Микросхема рассчитана на прием 1 байта команды н последовательности числовых дан- ных (параметров) для этой команды от 0 до 4 байт (в зависимости от команды). Если до поступления следующей команды не было получено необходимое для предыдущей ко- манды число байтов параметров, то в регист- ре состояния выставится флаг «Неправиль- ная команда». Набор команд микросхемы состоит из восьми команд: «Сброс», «Начало воспроиз- ведения», «Прекращение воспроизведения», «Чтение регистров светового пера», «Загруз- ка курсора», «Разрешение прерывания», «Зап- рет прерывания», «Начальная установка счетчиков». Структуры команд приведены в табл. 3.41 и 3.42. 1. Команда «Сброс». Запись команды про- изводится в приведенном в табл 3.41 порядке. Ход выполнения. После записи команды прекращаются запросы ПДП, микросхеме за- прещается выработка запросов прерывания, выход VSP используется для гашения экра- на. Действие выходов VRTC и HRTC осуще- ствляется произвольно, с синхронизацией от помех. После записи всех параметров компонов- ка кадра будет определена полностью. Параметры команды «Сброс» определяют перечисленные ниже характеристики изобра- жения. Параметр 5: 5 = 0 — нормальные знако- ряды; 5=1 — чередующиеся знакоряды. Параметр ННННННН — число знаков в знакоряду (от 1 до 80). Параметр VV — длительность обратного хода кадровой развертки (от 1 до 4 знако- рядов). Параметр RRRRRR - число знакорядов в кадре (от 1 до 64). Параметр UUUU — номер строки подчер- кивания в знакоряду (от 1 до 16). Таблица 3.41 Вид данных Значение адреса АО Содержание байта Шина данных Команда 1 Команда «Сброс» 00000000 0 Компоновка кадра (Байт 1) 5 НН Н Н н Н Н 0 Компоновка кадра (Байт 2) VVRRRRRR Параметры 0 Компоновка кадра (Байт 3) и UUULLLL 0 Компоновка кадра (Байт 4) М F С С Z Z Z Z Примечание. Младший разряд шины данных расположен справа 5* 131
Таблица 3.42 Вид данных Операция Значение адреса АО Содержание байта Шина данных Команда Запись 1 Команда «Начало воспро- изведения» 0 0 1 S S S В В Команда Запись 1 Команда «Прекращение воспроизведения» 0 10 0 0 0 0 0 Команда Запись 1 Команда «Чтение регистров светового пера» 0 1 10 0 0 0 0 Параметры Чтение Чтение 0 0 Номер знака Номер знакоряда Место знака в знакоряду Номер знакоряда Команда Запись 1 Команда «Загрузка курсо- ра» 10 0 0 0 0 0 0 Параметры Запись Запись 0 0 Номер знакоряда Номер знака Место знака в знакоряду Номер знакоряда Команда Запись 1 Команда «Разрешение пре- рывания» 10 10 0 0 0 0 Команда Запись 1 Команда «Запрет прерыва- ния» 1 10 0 0 0 0 0 Команда Запись 1 Команда «Предустановка счетчиков» 1 1 10 0 0 0 0 Команда Чтение 1 Слово состояния 0 /В JR LP IC VE DU FO Примечание Младший разряд шины данных расположен справа. Старший бит в коде UUUU определяет гашение верхней и нижней строк растра в знакоряду. Если номер строки подчеркива- ния больше нли равен 7 (Л45В=1), то стро- ки гасятся, если MSB —О, то нет. Параметр LLLL — число строк растра в знакоряду (от 1 до 16). Параметр Л4 — режим счетчика строк: Л1 = 0 режим 0 (не сдвинуто); М = I режим 1 (смещено на 1 счет). Параметр F — режим атрибутов поля: F = 0 — «непрозрачный»; F= 1 — «прозрач- ный». Параметр СС — тип курсора: мерцающий негативный видеоблок (00); мерцающее под- черкивание (01); немерцающий негативный видеоблок (10); немерцающее подчеркива- ние (11). Параметр 117.1 — число знаков при об- ратном ходе строчной развертки (2, 4, 6, ..., 32). 2. Команда «Начало воспроизведения». Ход выполнения. Микросхеме КР580ВГ75 разрешается генерация прерываний, начина, ются запросы ПДП, устанавливаются флаги 132 состояния «Разрешено прерывание» и «Разре- шено изображение». Код SSS — интервал между пакетами. Число синхроимпульсов знака между па- кетными запросами ПДП равно: 0 при SSS = 000; 31 при SSS=100; 7 при SSS = 001; 39 при SSS = 101; 15 при SSS = 010; 47 при SSS = 110; 23 при SSS = 011; 55 при SSS= 111. Код ВВ — число запросов в пакете. Число запросов ПДП в пакете равно: 1 при ВВ = 00; 4 при ВВ=10; 2 при ВВ = 01; 8 при ВВ — 11. 3. Команда «Прекращение воспроизведе- ния». Ход выполнения. Запрещается изображе- ние, прерывания остаются разрешенными, продолжается HRTC и VRTC, сбрасывается флаг состояния «Разрешено изображение». Для возобновления воспроизведения необхо- димо подать команду «Начало воспроизведе- ния».
CCLK hr тс CC0-CC6 LC0-LC3 Атрибуты 1 управление оеосигналон LAO.LAI.VSP, LTBH,HBLT, RVV,BPA0,6PA1 а) Внутренний счетчик знакорядов *в(чк) Программируется от 7 Во 64 знакорядод Программируется от 1 до 4 знакорядов VRTC Ao,CS Нерабочее Рабочее значение WR ^su(a~w) + .________ tsu(P-W)_ Т)В0-ВВ7 -------------г—-— (шина сис- Данные недостоверны темы) tH(A-W) Ън(Р-Н) Тонные не- остоверны ссо-ссв a) А0,С8 Рабочее значение Нерабочее (В ^и(А-к) t(K) ^н(А-к) *В(КР) Состояние ВВ0-ПВ7 (выводы —ч--------— никросхемы) „Выключено ’Данные до-'"' ^стоверны J(PF) Состояние , выключена CCLK Последний знак\/Т-й отобра- одратноео хода рмаемый знак LC0-LC3 1-й счет строк HRTC Внутрен- ний счет- чик знако- рядов Последний отображае- мый знакоряд IRQ Не регламентируется 133
Рис. 3.59. Временные диаграммы работы КР580ВГ75 для различных сигналов: а — синхронизация растра и управление видеосигналом, б — синхронизация кадра; в — цикл записи; г — цикл чтения; д — цикл ПДП; е — начало запроса прерывания; ж — конец запроса пре- рывания; з — временные параметры синхросигнала знака; и — временные параметры сигнала све тового пера 4. Команда <Чтение регистров светового пера». Ход выполнения. Микросхема КР50ВГ75 обеспечивает в двух последующих циклах считывания выдачу содержимого регистров светового пера. На флаги состояния эта команда не влияет. Требуется программная (или аппаратная) коррекция положения светового пера. 5. Команда «Загрузка курсора». Ход выполнения. Микросхема КР580ВГ75 обеспечивает помещение двух последующих байтов параметров в регистры, определяю- щие положение курсора (маркера) на экра- не. На флаги состояния эта команда не вли- яет. 6. Комаида «Разрешение прерывания». Ход выполнения. Устанавливается флаг со- стояния «Разрешено прерывание» и разреша- ются прерывания. 7. Команда «Запрет прерывания». Ход выполнения. Прерывания запрещают- ся и сбрасывается флаг состояния «Разреше- но прерывание». 8. Комаида «Начальная установка счетчи- ков». Ход выполнения. Внутренние счетчики син- хронизации устанавливаются в начальное по- ложение, соответствующее левому верхнему углу экрана. Для этой операции необходимы два импульса синхросигнала знака. Счетчики 134 остаются в этом положении до тех пор, пока не будет подана любая другая команда. Эта комаида используется для отладки системы и синхронизации группы дисплеев, подключен- ных к одному центральному процессору. Флаги состояния: IE — «Разрешено прерывание». Устанав- ливается или сбрасывается по соответствую- щей команде. Разрешает прерывание во вре- мя обратного хода вертикальной развертки. Автоматически устанавливается командой «Начало воспроизведения» и сбрасывается командой «Сброс»; IR — «Запрос прерывания». Устанавлива- ется в начале отображения последнего зна- коряда в кадре, если установлен флаг «Разре- шено прерывание». Сбрасывается после опе- рации чтения состояния; LP — «Световое перо». Устанавливается, если иа вход светового пера LPEN поступает запускающий импульс и регистры светового пера загружены. Флаг автоматически сбрасы- вается после чтения состояния; IC — «Неправильная команда». Устанав- ливается, если последовательность парамет- ров команды слишком длинная или слишком короткая. Автоматически сбрасывается после чтения состояния; VE — «Разрешено изображение». Указы- вает, что разрешено изображение на экране ЭЛТ. Устанавливается по команде «Начало
Таблиц а3.43 Параметр Обозначение Значения параметров Режим измерения МИИ. макс Напряжение иа выводах микросхемы относительно общей шины, В и -0,5 Максимальное входное напряжение низ- кого уровня, В U1L шах — 0,8 Минимальное входное напряжение высо- кого уровня, В U1Н min 2,0 — Входное напряжение низкого уровня, В U,L —0,5 0,45 Входное напряжение высокого уров- ня, В U in 2,4 ^Cc+^’5 Выходное напряжение низкого уров- ня, В C'oL — 0,45 I0L = 2,2 мА Выходное напряжение высокого уров- ня, В UOH 2,4 — ^OH = — 0,4 мА Ток утечки на входе, мкА !LI — ±10 U1 ~ ^сс 0 В Выходной ток в состоянии «выключено», !OZ — ±10 Uo = Ucc 4- 0 В мкм Ток потребления, мА !CC — 160 Рассеиваемая мощность, Вт Pc — 1 Время установления сигнала адреса от- носительно сигнала RD, ис tsUiA-R) 0 — Время сохранения сигнала адреса от- носительно сигнала RD, нс *Н(А-Я) 0 — Длительность сигнала RD, нс *(R) 250 — Время задержки данных относительно сигнала RD, ис tD(RD) 200 — CL — 150 пФ Время перехода шины данных в состоя- 20 100 Cl т1п= 20 пф- нни «выключено», нс CLmt = 100 ПФ Время установления сигнала адреса от носительно сигнала WR, нс lSU (Л — IF) 0 — Время сохранения сигнала адреса от- носительно сигнала WR, нс tH(A~'X') 0 — Длительность сигнала WR, нс Z (W) 250 — Время установления данных относитель- но сигнала WR, ис ZSl/(£>-№) 1о0 — Время сохранения данных относитель- но сигнала WR, нс ZH(D-1F) 0 — Время установления сигнала DACR от- носительно сигнала WR, ис tsU(bACK—VZ) 0 — Время сохранения сигнала WR относи- тельно сигнала DACK, нс tH('X'-DACK) 0 — Период следования импульсов тактовых 480 сигналов, нс P(CLC) — Длительность тактовых сигналов высо- кого уровня, нс *Н(СЬС) 240 — Длительность тактовых сигналов низко- го уровня, ис 1 L(CLC) 160 — 135
Продолжение табл. 3.43 Параметр Обозначение Значения параметров Режим измерения мни макс. Длительность фронта тактовых сигна- лов, нс 5 30 Длительность среза тактовых сигналов, нс Z(A+) 5 30 Время задержки кода знака, нс ZO(CC) — 150 50 пФ Время задержки горизонтальной раз- вертки, нс — 200 CL> 50 пФ Время задержки номера строки, нс ZO(LC) — 400 CL^ 50 пФ Время задержки управления, атрибутов, нс ZD(>1/') — 275 с < 50 пФ Время задержки вертикальной разверт- ки, нс ZO(VR) — 275 CL^ :50 пФ Время от RDm до IRQhl, ис Z(«/) — 250 CL< 50 пФ Время от WRlh до DRQlh, нс Z(W) — 250 CL< :5o пФ Время от до DRQhl, ис Z(RQ) (PR) — 200 CL^ :50 пФ Длительность фронта сигнала LPEN, нс — 50 Длительность сигнала LPEN высокого уровня, нс l(PH) 100 — Примечания. 1. Параметры входных сигналов, имеющие размерность времени, измеряются при следующих условиях: входное напряжение высокого уровня 2,4 В, входное напряжение низкого уровня 0,45 В. 2. Параметры выходных сигналов, имеющие размерность времени, измеряются непосредственно иа выво- дах микросхемы при емкостной нагрузке. Емкость нагрузки с учетом емкости монтажа и входной емкости измерителя не должна превышать 150 пФ длй шины данных и 50 пФ для остальных выводов. Измерения производятся по уровням 2,0 В и 0,8 В для напряжений высокого и низкого уровней соответственно. воспроизведения» и сбрасывается командой «Прекращение воспроизведения» нлн «Сброс»; DU — «Недогрузка ПДП». Устанавливает- ся всякий раз, когда возникает недогрузка данных при пересылке в цикле ПДП. При об- наружении DU действие ПДП останавлива- ется, экран бланкируется вплоть до оконча- ния обратного хода кадровой развертки. Флаг сбрасывается после чтения состояния; FO — «Переполнение FIFO». Сбрасывается после чтения состояния. Основные параметры микросхемы при на- пряжении питания 5 В±5% и в диапазоне температур от —10 до +70°C приведены в табл. 3.43. Временные диаграммы работы микросхе- мы для различных сигналов приведены на рис. 3.59, а—и. 3.10. Микросхема КР580ВК91А Микросхема КР580ВК91А — микропроцес- сорно управляемое устройство, предназначе- но для сопряжения микропроцессоров и од- нокристальных микро-ЭВМ с линией коллек- тивного пользования информационио-измери. 136 тельной системы типа 2 — ЛКП ИИС-2 (стандарт СЭВ СТ СЭВ 2740—80). Микросхема осуществляет связь между ЛКП и устройствами, управляемыми микро- процессором. В ее функции входит передача данных, протокол синхронизации обмена, про- цедуры адресации приемников/передатчиков, очистка и запуск устройств, запрос обслужи- вания, последовательный и параллельный оп- росы, а также все остальные функции интер- фейса, за исключением функции контроллера. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 3.60, назначение вы- водов — в табл. 3.44. Структурная схема КР580ВК91А показа- на на рис. 3.61. Она состоит нз буферной схе- мы шины данных микропроцессора; логиче- ской схемы чтения/записи/ПДП, прерываний, восьми регистров записи; восьми регистров чтения; схемы формирования задержек; де- шифратора сообщений; логической схемы, реализующей интерфейсные функции; буфер ной схемы шины данных ЛКП; внутренней шины данных. Буферная схема шииы данных микропро- цессора представляет собой двунаправленный 8-разрядный регистр с тремя состояниями вы-
водов и служит для сопряжения внутренней шины данных микросхемы с микропроцессор- ной шиной данных системы. Ее работой уп- равляет логическая схема чтения/записи/ПДП. Логическая схема чтения/записи/ПДП и прерываний управляет процессом двунаправ- ленного обмена информацией между микро- схемой и центральным процессором Декоди- руя внешние управляющие сигналы, она адре- формацню из регистров чтения микросхемы— на шину данных процессоров. Эта же схема управляет режимом ПДП, переводит шину данных микропроцессора в состояние «вы- ключено» и вырабатывает сигналы прерыва- ния (рис 3.62). Восемь регистров записи (0W—7W) поз- воляют разработчику посредством записи в сует информацию от процессора в соответст- вующие регистры записи микросхемы, а пн- них определенных кодов реализовать ре- жим микропрограммирования микросхемы KP580BK9IA. Содержимое этих регистров оп Таблица 3.44 Вывод Обозначение Тнп вывода Функциональное назначение выводов 12—19 D0—D7 Выходы/ ВХОДЫ Шина данных микропро- цессора 21—23 RS0—RS2 Входы Адрес регистра 8 CS Вход Выбор микросхемы 9 RD Вход Чтение 10 WR Вход Запись И INT (INT) Выход Запрос прерывания 6 DREQ Выход Запрос ПДП 7 DACK Вход Подтверждение ПДП 5 TRIG Выход Запуск 3 CLOCK. Вход Синхросигнал 4 RESET Вход Сброс 28—35 DIO1— DIO8 Входы/вы- ходы Шина данных 39 ЁО1 Вход'выход Конец передачи/идентн- фикация 36 DAV Вход выход Сопровождение данных 37 NRFD Вход'выход Не готов к приему дан- ных 38 NDAC Вход выход Данные не приняты 26 ATN Вход Управление 24 IFC Вход Очистка интерфейса 27 SRQ Выход Запрос на обслуживание 25 REN Вход Разрешение дистанцион- ного управления /, 2 T/Rl, T/R2 Выходы Управление приемовоз- будительной схемой 40 Urc — Напряжение питания +5 В 20 GND — Общий Примечание Все сшналы на выводах микросхемы КР580ВК.91А определены в положительной логике Однако стан дарт определен в отрицательной логике на 16 сигнальных линиях ределяет режим работы как собст- венно микросхемы KP580BK91A, так и всего интерфейса в целом. Восемь регистров чтения (OR— 7R) обеспечивают разработчику возможность посредством их счи- тывания микропроцессором осу- ществлять контроль за состоянием ЛКП, режимом работы устройства и состоянием шин Схема формирования задержек формирует необходимую задержку Г,, определяемую стандартом, для установления истинных данных на ЛКП (шина D101—D108). Дешифратор сообщений декоди- рует команды и сообщения, посту- пившие с ЛКП, и в соответствии со стандартом переводит микросхе- му в требуемый режим работы Одновременно с этим дешифратор сообщений управляет функциями интерфейса, вырабатывает управ- ляющие сигналы для логики ПДП. /2 по IFF BiSi < ( 20 гз D1 oioz । OL 14 OZ oio3i г 30 15 ОЗ 0109 < 31 15 09 0105 < . 32 11 05 oiobf. 33 18 Об OIO7 i 39 19 277 О I OBI t 35 21 22 Л5/7 Я5/ T/Kl —L 23 9 KS2 > Л27 **$ OAV < ( 36 10 > WK NFFD< f 37 ) CS NOAC<. 38 б окон >ОАСК ~fFt'\ 24 * 23 ATN ( . 26 CLOCK SKQ 27 11 INT 33 5 TF/Б t/K2 2 9 tlcci 20 GN-Dl Поэтому входные данные инвертируются от DO D7 к D1O8, что позволяет применять неинвертирующне шинные драйве- ры Рис. 3.60. Условное графиче- ское обозначение КР580ВК91А 137
ОВО DB1 DB2 DB3 DBS РВ6 081 КО _ Й/Я - Ts - JJACK- OREQ— RSO - RS1 - Я52 - RESET. ГИТ- CLOCK буферная схема шины данных микро- процес- сора I иДоги чес- м > коя схема чтения, записи, 41 ПДп, - преры - . Ваний I ПС Регистры записи ♦ И/ 5W 6W 7 И/ ОН 1R 2R ЗК Интерфейсные функции 0W IW 2W 3W Буферная схема шины данных РКП задержек. 'Регистры чтение SH АН или ТЕ или СЕ SR KL ♦Я БК вк ТК Де шиф- ратор соооще - ний 0Г01 тог щои 0Ю6 Bid’s оюв TRIG ЁШ йбдс Ш DAV SRQ т № Т/М. т/ьг Рис. 3.61. Структурная схема КР580ВК91А Логическая схема, реализующая интерфейс- ные функции SH, АН, Т, ТЕ, L, LE, SRQ, RL, DT, DC в соответствии с заложенной в регистры 0W—7W информацией, обеспечива- ет выполнение алгоритма работы интерфейса. Буферная схема шины данных ЛКП пред- ставляет собой двунаправленный 8-разрядный регистр с тремя состояниями выводов и слу- жит для сопряжения внутренней шины дан- ных микросхемы с драйверами. Работой этой схемы можно управлять со стороны микро- Рис. 3.62. Вариант использования микросхемы КР580ВК91А процессора посредством записи определенных кодов в регистры записи или воздействием команд управления с ЛКП. Внутренняя шина данных микросхемы обеспечивает передачу информации от реги- стров записи к логическим схемам интерфейс- ных функций и на ЛКП, передачу данных от ЛКП к микропроцессору. Интерфейс информационно-измерительной системы ИИС-2. На рнс. 3.63 показана струк- турная схема линии коллективного пользова- ния ИИС-2 с подключенными устройствами, в табл. 3.45 приведены состояния функций ин- терфейса, в табл. 3.46 — принимаемые и по- сылаемые сообщения ИИС-2. Модифицированные диаграммы состояний КР580ВК91А приведены в конце гл. 3. Выводы микросхемы выполняют следую- щие функции: Шина данных микропроцессора — выводы порта, подключаемые к шнне данных микро- процессора. Адрес регистра — входы выбора регистра. Подключаются к трем иемультиплексирован- иым линиям адресной шины микропроцессо- ра. Выбирают, какой из восьми внутренних регистров чтения (записи) будет считан (за- писан) при исполнении RD (WR). Выбор микросхемы — при низком уровне разрешает чтение или запись в регистр, выб- ранный посредством RS0—RS2. Чтение — стробирующий сигнал, по низ- кому уровню которого содержимое выбранно- го регистра считывается центральным процес- 138
Таблица 3.45 Продолжение табл. 3.45 Состояние функций интер- фейса Содержание состояний A CDS Прием данных ACRS Акцептор готов AIDS Холостой ход акцептора AN RS Акцептор ие готов APRS Положительная реакция на опрос AWNS Ожидание нового цикла акцепто- ра CACS Контроллер активен1 CADS Контроллер адресован1 CAWS Контроллер в активном ожидании1 CIDS Холостой ход контроллера1 CP PS Контроллер в параллельном опро- се1 CPWS Контроллер ожидает параллель- ный опрос1 CSBS Контроллер в резерве1 CSNS Обслуживание контроллера не за- прашивается1 CSRS Запрашивается обслуживание контроллера1 CSWS Контроллер в ожидании синхрони- зации1 CTRS Переход контроллера1 DCAS Функция «Очистить устройство» активна DCIS Холостой ход функции «Очистить устройство» DTAS Функция «Запуск устройства» ак- тивна DTIS Холостой ход функции «Запуск устройства» LACS Приемник активен LADS Приемник адресован LIDS Холостой ход приемника LOCS Местное LPAS Первичный адресованный прием- ник LPIS Холостой ход первичного прием- ника LWLS Местное с запиранием NPRS Отрицательная реакция на опрос PACS Параллельный опрос адресован на конфигурацию PPAS Параллельный опрос активен PPIS Холостой ход параллельного опро- са Ожидание параллельного опроса PPSS PUCS Параллельный опрос ие адресован на конфигурацию REMS Дистанционное RWLS Дистанционное с запиранием SACS Управление системой активно SDYS Задержка источника SONS Генерация источника SMS Управление системой «Очистка интерфейса активна» SIDS Холостой ход источника 1 Функции реализуются микросхемой-контролле- ром. Состояние функций интер- фейса Содержание состояний SIIS Управление системой «Холостой ход очистки интерфейса» SINS Управление системой «Очистка интерфейса неактивна» SIWS Холостой ход источника в ожида- нии SNAS Управление системой неактивно SPAS Последовательный опрос активен SPIS Холостой ход последовательного опроса SPMS Режим последовательного опроса SRAS Управление системой «Отпирание дистанционного управления ак- тивно» SRIS Управление системой «Холостой ход отпирания дистанционного уп- равления» SRNS Управление системой «Отпирание дистанционного управления неак- тивно» SRQS Запрос иа обслуживание STRS Передача источника SWNS Ожидание нового цикла источни- ка TACS Передатчик активен TADS Передатчик адресован TIDS Холостой ход передатчика TP AS Передатчик первичной адресации TPIS Холостой ход первичного передат- чика сором, если на CS нли DACK низкий уро- вень. Запись — стробирующий сигнал, по низ- кому уровню которого данные записываются в выбранный регистр, если на CS или DACK низкий уровень. Запрос прерывания — запрос прерывания к микропроцессору. Для запроса устанавлива- ется высокий уровень и очищается при счи- тывании центральным процессором соответ- ствующего регистра прерывания (посредст- вом программирования может подаваться ак- тивный сигнал низкого уровня). Запрос ПДП — обычно низкого уровня, переходит на высокий уровень для индикации вывода байта или его ввода в режиме ПДП. Подтверждение ПДП — при низком уров- не сбрасывает DRQ и выбирает регистр ввода/вывода данных для передачи данных в цикле ПДП (фактическая передача осущест- вляется стробирующим сигналом RD (B7R)); должен находиться иа высоком уровне, если ПДП не используется. Запуск — обычно низкого уровня, генери- рует запускающий импульс длительностью не менее 1 мкс при подаче команды GET или вспомогательной команды «Запуск». 139
Таблица 3.46 Продолжение табл. 3.46 Сообще- ние интер- фейса Содержание сообщений Функция интерфейса Принимаемые местные сообщения g/s* Переход на ожидание С 1st Индивидуальное со- стояние РР Ion Только принимать L, ЕЕ Ipe Отпирание местного опроса РР nba Имеется новый байт SH pon Питание включено SH, АН, Т. ТЕ, L, LE, SR. RL, РР, С rd у Готов для приема следующего сообще- ния АН rpp* Запрос параллельно- го опроса С rsc* Запрос управления системой С rsv Запрос на обслужи- вание SR rtl Возврат на местное RL sic* Послать «Очистить интерфейс» С sre* Послать «Отпирание дистанционного уп- равления» С tea* Взять управление асинхронно С tes* Взять управление синхронно АН, С ton Только передавать Т, ТЕ Принимаемые дистанционные сообщения ATN Управление SH, АН. Т, ТЕ, L, ЕЕ. РР, С DAB Байт данных Посредст- вом L, ЕЕ DAC Данные приняты SH DAV Сопровождение дан- ных АН DCL Очистить устройство DC END Конец Посредст- вом L, ЕЕ GET Запуск группы DT GTL Переход на местное RE 1DY Идентификация L, LE, РР IFC Очистить интерфейс Т, ТЕ, L, ЕЕ, С LEO Запирание местного RE MLA Мой адрес на прием L. ЕЕ, RL, Т, ТЕ MSA Мой вторичный адрес ТЕ, LE.RL MT A Мой адрес на переда- чу Т, ТЕ, L, LE * Этими сообщениями занимается только микро- схема-контроллер Сообще- ние интер- фейса Содержание сообщений Функция интерфейса О5Л Другой вторичный адрес ТЕ ОТА Другой адрес на пе- редачу Т, ТЕ PCG Группа первичных команд ТЕ, ЕЕ, РР РРС** Конфигурация парал- лельного опроса РР [PPD]** Запирание параллель- ного опроса РР [РРЕ]** Отпирание параллель- ного опроса РР ppr'n Реакция на парал- лельный опрос Посредст- вом С PPU** Деконфигурация па- раллельного опроса РР REN Отпирание дистанци- онного RL RED Готов для данных SH RQS Запрос на обслужи- вание, обслуживание запрашивается Посредст- вом L, ЕЕ [SDC] Очистить выбранное устройство DC SPD Запирание последо- вательного опроса Т, ТЕ SPE Отпирание последо- вательного опроса Т, ТЕ SQR* Запрос на обслужи- вание Посредст- вом С STB Байт состояния Посредст- вом Е, ЕЕ TCT или [TCT]* Передать управление С UNE Не принимай Е, ЕЕ Посылаемые дистанционные сообщения ATN Управление С DAB Байт данных Посредст- вом Т, ТЕ DAC Данные приняты АН DAV Сопровождение дан- ных SH DCL Очистить устройство Посредст- вом С END Конец Посредст- вом Т GET Запуск группы Посредст- вом С GTL Переход на местное Посредст- вом С 1 DY Идентификация С IFC Очистить интерфейс С LLO Запирание местного Посредст- вом С ** Неопределенные команды, которые должны пропускаться к микропроцессору 140
Продолжение табл. 3.46 Сообще- ние интер- фейса Содержание сообщений Функция интерфейса MLA или Мой адрес на прием Посредст- IMLA ] вом С MSA или Мой вторичный адрес Посредст- [A4SA] вом С МТ А или Мой адрес на переда- Посредст- [МТА] чу вом С OSA Другой вторичный Посредст- адрес вом С ОТА Другой адрес на пе- Посредст- редачу вом С PCG Группа первичных Посредст- команд вом С РРС Конфигурация парал- Посредст- дельного опроса вом С [PPD\ Запирание парал- Посредст- дельного опроса вом С {РРЕ\ Отпирание парал- Посредст- дельного опроса вом С PPRn Реакция на парал- лельный опрос РР PPU Деконфигурация па- Посредст- REN раллельного опроса вом С Отпирание дистан- ционного С RFD Готов для данных АН RQS Запрос на обслужи- вание, обслуживание запрещается Т. ТЕ [SDC\ Очистить выбранное Посредст- устройство вом С SPD Запирание последо- Посредст- вательного опроса вом С SPE Отпирание последо- Посредст- вательного опроса вом С SRQ Запрос на обслужи- вание SR STB Байт состояния Посредст- вом Т. ТЕ TCT Передать управление Посредст- вом С UNL Не принимай Посредст- вом С Примечания. 1. Все сообщения функции «Контроллер» должны посылаться посредством мик- росхемы-контроллера. 2. Обозначения сообщений даны в алфавитном порядке. Синхросигнал — внешний синхросигнал, используется только для схемы формирования задержки Tt и может иметь частоту в преде- лах 1—8 МГц. Сброс — сигнал высокого уровня на этом выводе переводит микросхему в исходное со- стояние (режим инициализации), в котором она будет находиться до разблокировки мик- ропроцессором путем подачн местного сооб- щения «Немедленное исполнение роп». Шина данных — используется для двунап- равленной побайтовой передачи данных меж- ду микросхемой КР580ВК91А н ЛКП через неинвертирующне внешние шинные драйверы (приемно-возбудительные схемы). Конец передачи!идентификация — линия управления ЛКП. Указывает окончание пос- ледовательности передачи байтов или совме- стно с сигналом АТЫ адресует устройство в ходе проведения опроса. Сопровождение данных — линия синхро- низации ЛКП. Указывает на готовность и до- стоверность информации на линиях DIO1— DIO8 и EOI. Не готов к приему данных — линия син- хронизации ЛКП. Указывает на состояние готовности устройств (устройства), подклю- ченных к шине, для приема данных. Данные не приняты — линия синхрониза- ции ЛКП. Указывает на состояние приема данных устройствами (устройством), подклю- ченными к шине. Управление — линия управления ЛКП. Определяет, как должны интерпретироваться данные на линиях DIO. Очистка интерфейса — линия управления ЛКП. Переводит интерфейсные функции в определенное состояние покоя. Запрос на обслуживание — линия управ- ления ЛКП. Указывает на необходимость вни- Рис. 3.63. Структурная схема линии коллек- тивного пользования ИИС-2 141
мания и запрашивает прерывание текущей по- следовательности событий на ЛКП. Разрешение дистанционного управления — линия управления ЛКП. Выбирает (в соот- ветствии с другими сообщениями) дистанци- онный или местный способ управления уст- ройством. Управление приемно-возбудительной схе- мой (T/R1) — устанавливается на высокий уровень для индикации вывода данных, сиг- налов на линиях DIO1—DIO8 и РАУ, вхоу иых сигналов иа линиях NPFD и NDAC (ак- тивна синхронизация источника); устанавли- вается на низкий уровень для индикации вво- да данных, сигналов иа линиях DIO1—DIO8, РА У и входных сигналов иа линиях NPFD, NDAC (активна синхронизация акцептора). Управление приемно-возбудительной схе- мой (T/R2) — устанавливается на высокий уровень для индикации выходных сигналов на линии EOI и на низкий уровень для инди- кации ожидаемого входного сигнала на ли- нии ЕО1 во время параллельного опроса. Адресация ЛКП. Каждое устройство, сое- диненное с ЛКП, должно иметь хотя бы один адрес, по которому устройство-контроллер, осуществляющее управление шииой, может включать его в конфигурацию для приема, передачи илн выдачи состояния. Реализация ЛКП иа микросхеме КР580ВК91А предлагает три режима адресации, при помощи которых устройство можно инициализировать в каж- дом конкретном применении. Первый из этих режимов позволяет устройству иметь два неза- висимых первичных адреса, второй позволяет пользователю реализовать единое . устройство приема/передачи с адресом из двух байтов (первичный адрес плюс вторичный адрес), третий также позволяет применение двух раз- дельных адресов; в этом случае каждый из иих будет десятибитовым (пять младших би- тов в каждом из двух байтов). Одиако этот режим требует, чтобы вторичные адреса про- ходили на микропроцессор для сверки. Эти типы адресации более детально опи- сываются при рассмотрении регистров адре- са. Регистры КР580ВК91А . Побитовая схе- ма 16 регистров КР680ВК91А представлена иа рис. 3.64. Более детальное описание каж- дого из этих регистров и их функций дано ниже. Выбор этих регистров микропроцессо- ром производится путем использования выво- дов CS, RD, WR и RS0—RS2 по следующей схеме: CS RD WR RS0-RS2 Все регистры чтения 0 0 1 ССС Все регистры записи 0 1 О ССС Состояние «выключе- . но»....................1 X X XXX Регистры данных. К ним относятся реги- стры «Ввод данных» н «Вывод данных». Регистр «Ввод данных» используется для пересылки данных от ЛКП к микропроцессо- ру или в память, когда микросхема Регистры чтения Ввод данных (ОВ) BI7 BIE BI5 BIA BIO ва BIO Состояние прерывания 1(1В) СЕТ APT 6ET ЕЮ ВЕС EBB do BI Состояние прерывания 2(2В). ШТ SPAS LLO КЕМ SPC LLOC bemc\absc Состояние последовательного опроса (ЗВ) SS mas SS SS X4 S3 S2 ST Состояние адресации (АВ) ten Ion EOI LEAS TEAS LA TA ИМИ Пропускаемая команда (5В) СЕТ7 CPTS CPTS OPTA CPTO CPT2 CETI CPTO Адрес О (ЕВ) INT BTO BLO ABS-0 ABA-0 AB3-0 AB2-0 AB1-0 Адрес t(7B) 1 X ВТ! BL1 AB5-1 ABA-1 юа-т AB2-1 ABH код адреса Регистры записи ы!^ыРяс/1 Выва3 данных (ow) 0 0 0 B07 ВОЕ BOS BOA ВОЗ B02 [вот BOO Разрешение прерывания 1(1W) 0 0 1 OPT APT СЕТ ENB ВЕС EBE BO BI Разрешение прерывания 2(2W) 0 1 0 0 0 ВИЛО IMAI SPC LLOC РЕЙС ABSC Режим последовательноге опроса (OW) 0 1 1 SB rsv SS SS SA S3 S2 SI Режим адресации (AW) I 0 0 ТО LO о 0 0 0 ABM1 ABMO Вспомогательный, режим (SW) 1 0 1 CNT2 CNT1 ONTO COMA COM3 COM2 COMT COMO Адрес 0/1 (SW) 1 1 0 AES ВТ BL ABS ABA AB3 AB2 ABT E0S(7W) I 1 I ЕС7 EOS ECS ECA EC3 EC2 ECI ECO Рис. 3.64. Карты регистров микросхемы КР580ВК91А 142
КР580ВК91А адресована на прием. Входная информация избирательно фиксируется в этом регистре, и его содержимое не уничто- жается при записи в регистр «Вывод дан- ных». Сообщение RFD «Готов для данных» поддерживается ложным до тех пор, пока байт не будет считан из регистра «Ввод дан- ных» либо микропроцессором, либо в цикле ПДП. Затем КР580ВК91А автоматически за- канчивает цикл синхронизации. В режиме удержания RFD (см. «Вспомо- гательный регистр А») цикл синхронизации не заканчивается до тех пор, пока микросхе- ме КР580ВК91А не будет послано командное сообщение о разблокировке удержания. Так можно некоторое время считывать один и тот же байт или действующий передатчик может удерживаться до тех пор, пока не будут об- работаны все подготовленные данные. Если КР580ВК91А адресована на переда- чу, то регистр «Вывод данных» используется для пересылки данных на ЛКП. После того, как принято прерывание ВО и в этот регистр записан байт, КР580ВК91А инициирует и за- вершает цикл синхронизации, посылая этот байт иа ЛКП. В режиме запрещения преры- вания ВО пользователь перед записью в этот регистр будет ждать, пока ВО станет актив- ным (в режиме ПДП это будет происходить автоматически). Считывание регистра «Ввод данных» не уничтожает информацию в реги- стре «Вывод данных». Регистры прерывания. К ннм относятся регистры «Состояние прерывания 1», «Раз- решение прерывания 1», «Состояние прерыва- ния 2», «Разрешение прерывания 2» н частич- но «Адрес О». Микросхема КР580ВК91А может быть за- программирована на генерацию прерывания микропроцессора при возникновении любого из 12 состояний или событий на ЛКП. После приема прерывания микропроцессор должен считать регистры состояния прерывания, что- бы определить, какое событие возникло, а за- тем исполнить соответствующую программу обслуживания (если это необходимо). Каж- дому из 12 битов состояния прерывания соот- ветствует бнт разрешения в регистрах разре- шения прерывания. Эти разрешающие биты используются для выбора тех событий, кото- рые приведут к срабатыванию вывода INT микросхемы. Запись лог. 1 в любой из раз- рядов этих регистров разрешает соответству- ющим битам состояния прерывания генериро- вать прерывание. Биты в регистрах состояния прерывания устанавливаются независимо от состояния би- тов разрешения. Затем, после считывания или по мере исполнения местного сообщения роп «Питание включено», регистры «Состояние прерывания» очищаются. Если событие про- исходит в момент считывания одного из ре- гистров состояния прерывания, то оно обыч- но удерживается до очистки регистра, а за- тем помещается в соответствующий регистр. Обозначение каждого бита в этих регист- рах и краткое описание соответствующих функций приведены в табл. 3.47. Эта табли- ца показывает также, каким образом уста- навливается каждый из битов прерывания. Бит INT в регистре «Адрес 0» дублирует бит /Л'Т' в регистре «Состояние прерыва- ния 2». Он является только битом состояния, не генерирует прерывания, поэтому для него нет соответствующего разрешающего бита. Прерывания ВО и В! разрешают разра- ботчику выполнение циклов передачи данных. ВО указывает, что байт данных может быть записан в регистр «Вывод данных». Он уста- навливается при TACS Д (SWNS VSGNS) Л Л RFD и сбрасывается, когда байт данных записан или подано ATN, или КР580ВК91А выходит из TACS. Данные ие могут быть записаны в регистр «Вывод данных», прежде чем установлен ВО. Аналогично устанавливается • BI, когда входной байт принят в КР580ВК91А, и сбра- сывается, когда микропроцессор считывает регистр «Ввод данных». ВО и BI сбрасыва- ются также при местном сообщении роп «Пи- тание включено» и при считывании регистра «Состояние прерывания 1». Однако в случае необходимости циклы передачи данных мож- но выполнить без считывания регистра «Сос- тояние прерывания 1», если все прерывания, кроме ВО и BI, запрещены; ВО и В! будут автоматически сбрасываться после передачи каждого байта. Если КР580ВК91А используется в режи- ме прерываний, то выводы INT и DREQ мож- но предназначить для прерываний ввода и вывода данных, при разрешении BI и DMAO соответственно в том случае, если ие разре- шены другие прерывания. Это устраняет не- обходимость считывания регистров состоя- ния прерывания, когда принимается или пе- редается байт. Бит ERR устанавливается для индикации состояния ошибки шины, когда КР580ВК91А является активным передатчиком и пытается пересылать байт на ЛКП, но активные при- емники отсутствуют (например, все устрой- ства на ЛКП находятся в состоянии AIDS}. Логический эквивалент выражения nba Д /\TACSf\DACf\RFD будет устанавливать этот бит. Бит DEC устанавливается всякий раз при возникновении состояния DCAS. Исходное состояние, в которое возвратятся функции прибора при DCAS, определяет разработчик. Обычно это состояние будет «Питание вклю- чено», однако в общем случае состояние при- борных функций в DCAS задается по усмот- рению разработчика. Следует отметить, что на DCAS не ока- зывают влияния интерфейсные функции, ко- торые возвращаются в исходное состояние при действии сообщения IFC «Очистить ин- терфейс» или местного сообщения роп. Бит прерывания END может использо- ваться микропроцессором для обнаружения окончания многобайтовой передачи. Этот бит будет устанавливаться, когда микросхе- ма КР580ВК91А является активным прием- 143
Таблица 3.47 Содержание битов прерывания Зит преры- вания Примечание Индикация неопределенных команд Устанавливается при (TPAS V LPAS) Д Д SCG Д ACDSf\ «Режим 3» Устанавливается при DTAS Устанавливается при (EOS\/EOI)!\LACS Устанавливается при DCAS Устанавливается при: TACS f\ nba К DAC /\ RFD TACS К (SWNS V SGNS) Устанавливается при LACS /\ ACDS Показывает состояние вывода INT Устройству разрешен последовательный опрос Устройство в состоянии «Запирание местного* (LWLS V RWLS) Устройство в состоянии «Отпирание ди- станционного» (REMS V RWLS) SPAS -+ SPAS, если APRS, STRS или SPAS истинно LLO^HE LLO Дистанционное Местное Адресован ч=ь He адресован СРТ APT GET END DEC ERR BO BI INT SPAS LLO REM SPC LLOC REMS ADSC Принята неопределенная команда Вторичный адрес должен быть пропу- щен к микропроцессору для опознавания Возник запуск группы Было принято сообщение EOS или EOI Возникло активное состояние «Очистить устройство» Возникла интерфейсная ошибка; нет ак- тивных акцепторов Байт можно выводить Введен байт Эти биты только индицируют состояние; они не будут генерировать прерывания, поэтому для них нет соответствующих битов разрешения Прерывание «Последовательный опрос завершен» Прерывание по изменению запирания местиого Прерывание по изменению дистанциои- иого/местиого Прерывание по изменению состояния адресации1 1 В ton (только передавать) и Ion (только принимать) прерывание ADSC не генерируется. ником (LACS) и принято EOS (в том случае, если во «Вспомогательном регистре Л» раз- решено свойство «END по приему EOS») или EOI. EOS будет генерировать прерыва- ние, когда байт в регистре «Ввод данных» совпадает с байтом в регистре EOS. Во вто- ром случае прерывание будет генерировать- ся, когда на входе EOI будет обнаружен ис- тинный сигнал. Бит прерывания GET используется для об- наружения микропроцессором возникновения DTAS. Он устанавливается микросхемой КР580ВК91А, адресованной на прием, когда принимается сообщение GET. При приеме сообщения GET срабатывает также вывод TRIG микросхемы. Таким образом, основные операции по запуску устройстве могут начи- наться без вмешательства программного обес- печения микропроцессора. Бит прерывания APT указывает процессо- ру, что в регистре СРТ находится вторичный адрес для уточнения достоверности. Это пре- рывание возникает только при действии «Ре- жима 3» адресации (см. «Регистры адреса»), В «Режиме 2» вторичные адреса будут автоматически опознаваться микросхемой КР580ВК91А, а в «Режиме 1» они будут иг- норироваться. ' Бит прерывания СРТ отмечает появление неопределенной команды и всех вторичных команд, следующих за иеопределеииой. Битом Во вспомогательного регистра В раз- решается свойство «Пропускаемая команда». Любое сообщение, не расшифрованное микросхемой (не включенное в диаграммы состояния, см. приложение), становится не- определенной командой. Отметим, что любая адресная команда автоматически игнорирует- ся, если микросхема КР580ВК91А ие адресо- вана. Неопределенные команды считываются ми- кропроцессором из регистра «Пропускаемая команда» микросхемы. Этот регистр во вре- мя чтения передает логические уровни, пред- ставленные на шине данных. Пока этот ре- гистр не считан, KPS80BK91A будет удержи- вать синхронизацию, если разрешено СРТ. Полезным свойством микросхемы КР580ВК91А является ее способность гене- рировать прерывания при переходах состоя- 144
ний интерфейсных функций. В частности, три младших бита регистра «Состояние прерыва- ния 2» (если они разрешены соответствующи- ми битами разрешения) вызовут прерывание при изменениях следующих состояний, опре- деленных стандартом: бит О ADSC — изменение в LIDS нли TIDS, или MJMN; бит 1 REMC — изменение в LOCS или REMS; бнт 2 LLOC — изменение в LWLS или RWLS. Четыре старших бита регистра «Состояние прерывания 2» доступны для микропроцессо- ра как биты состояния. Таким образом, если один из битов 0—2 генерирует прерывание, указывая, что имело место изменение состоя- ния, то соответствующий бит состояния (би- ты 3—5) может быть считан для определе- ния, какое новое состояние возникло. Для определения характера изменения состояния адреса (бит 0) доступен для считывания ре- гистр «Состояние адресации». Прерывание SPC (бит 3 в регистре «Со- стояние прерывания 2») устанавливается при выходе из SPAS, если возникло APRS или STRS, или SPAS, и показывает, что контрол- лер ЛКП считывает байт состояния последо- вательного опроса шины после запроса мик- росхемой КР580ВК91А обслуживания (был подай SRQ). Прерывание SPC возникает один раз после считывания контроллером байта состояния, если было запрошено обслу- живание. Контроллер может считать байт со- стояния позже и байт будет содержать по- следнее состояние, записанное центральным процессором в регистр «Режим последова- тельного опроса», но бнт SRQS не будет ус- тановлен и не будет генерироваться прерыва- ние. И, наконец, бит 7 контролирует состояние вывода INT микросхемы. Он представляет со- бой логическое ИЛИ всех разрешенных би- тов состояния прерывания. Следует отметить, что биты 3—6 регистра «Состояние прерыва- ния 2» не генерируют прерываний, они ис- пользуются микропроцессором только для чтения в качестве битов состояния. Бит 7 регистра «Состояние прерывания 2» дублируется в регистре «Адрес 0», и этот по- следний может быть использован прн регист- рации прерываний, чтобы избежать потерн одного из прерываний в регистре «Состояние прерывания 2». Биты 4 и 5 (DMAI, DMAO) регистра «Разрешение прерывания 2» применяются для разрешения прямой передачи данных между памятью н ЛКП: DMAI (ПДП, ввод) разре- шает вывод DREQ «Запрос ПДП» микросхе- мы при возникновении BI. Аналогично DMAO «ПДП, вывод» разрешает включение вывода DREQ при возникновении ВО. Следует отме- тить, что вывод DREQ может быть использо- ван как второй выход прерывания, управляе- мый BI и (илн) ВО и разрешаемый посред- ством DMAI и DMAO. Следует также отметить, что считывание регистра «Состояние прерывания 1» не влия- ет иа вывод DREQ. Ои сбрасывается всякий раз по мере записи байта в регистр «Вывод данных» или считывания из регистра «Ввод данных». Для гарантии, что бит состояния прерыва- ния не будет сброшеи без считывания и не бу- дет оставлен несброшенным после считывания, в микросхеме КР580ВК91А введены специаль- ные процедуры обработки прерываний. Когда в одном из регистров «Состояние прерыва- ния» устанавливается любой разрешенный бит прерывания, вход регистров блокируется до тех пор, пока установленный бит не будет считан и сброшен микропроцессором. Здесь возникает потенциальная проблема изменения состояния прерывания в момент блокировки регистра. Однако микросхема хранит все но- вые прерывания в регистре временного хра- нения н передает их в соответствующий ре- гистр «Состояние прерывания» после того, как будет сброшено предыдущее прерывание. Эта передача будет иметь место, если соот- ветствующие биты были считаны как нуле- вые. Регистры последовательного опроса. К ннм относятся регистры «Состояние последо- вательного опроса» (3R) и «Режим последо- вательного опроса» (3W). Регистр «Режим последовательного опро- са» определяет байт состояния, который мик- росхема пересылает на шину данных ЛКП при приеме сообщения SPE «Отпирание по- следовательного опроса». Бит 6 этого регист- ра резервирован для местного сообщения rsv «Запрос на обслуживание». Установка этого бита в 1 вызывает включение линии SRQ, указывая на необходимость внимания от контроллера, взявшего управление на ЛКП. Остальные биты этого регистра применяются для пересылки информации о состоянии на ЛКП. После того, как микропроцессор ини- циализирует запрос на обслуживание уста- новкой бита 6, контроллер ЛКП пересылает сообщение SPE и затем адресует микросхему КР580ВК91А на передачу. В этот момент микросхема отдает один байт состояния че- рез регистр «Режим последовательного опро- са». После того, как байт состояния считан контроллером, микросхема КР580ВК91А ав- томатически очистит rsv и выработает преры- вание SPC Центральный процессор может снова запросить обслуживание путем записи соответствующего байта в регистр «Режим последовательного опроса» с установкой би- та rsv Если контроллер выполняет последователь- ный опрос, когда бит rsv очищен, то будет считан байт состояния, записанный последним, но линия SRQ не будет включена микросхемой КР580ВК91А и в байте состояния бит SRQS будет очищен. Регистр «Состояние последовательного оп- роса» доступен для чтения байта состояния в 145
регистре «Режим последовательного опроса». Процессор может проверять состояние запро- са на обслуживание, опрашивая бит 6 этого регистра, который соответствует состоянию SRQS «Запрос иа обслуживание». Когда про- водится последовательный опрос и управля- ющий контроллер считывает байт состояния, бит SRQS очищается. Линия SRQ и бит rsv связаны друг с другом. Регистры адреса. К иим относятся регист- ры «Состояние адресации» (4R), «Режим ад- ресации» (4W), «Адрес О» (6R), «Адрес 0/1» (tfW7), «Адрес 1» (7R). Регистр «Режим адресации» используется для выбора одного из пяти режимов адреса- ции, имеющихся в КР580ВК91А. Он опреде- ляет способ, которым микросхема использует информацию регистров «Адрес 0» и «Ад- рес 1». В «Режиме 1» содержимое регистра «Ад- рес 0» составляет старший адрес приемника/ передатчика, а регистр «Адрес 1» содержит младший адрес приемника/передатчика. В тех случаях, когда требуется только одни ад- рес, применяется старший приемник/передат- чик, а младший приемник/передатчик должен быть запрещен. Загрузка адреса в регистры «Адрес .0» и «Адрес 1» посредством регистра «Адрес 0/1» разрешает функциоинроваиие соответственно старшего и младшего приемиика/передатчика. В «Режиме 2» микросхема КР580ВК91А опознает два последовательных адресных бай- та: первичный и следующий за ним вторич- ный. Чтобы разрешить прибору передачу или прием, должны быть приняты оба адресных байта. Аналогично «Режим 2» адресации раз- решает расширенные функции передатчика и приемника, определенные стандартом. Для использования «Режима 2» адресации первичный адрес должен загружаться в ре- гистр «Адрес 0», а вторичный — в регистр «Адрес 1» . Когда оба адреса (первичный и вторичный) размещены в микросхеме КР580ВК91А, она может обрабатывать все адресные последовательности без вмешатель- ства процессора. В «Режиме 3» микросхема КР580ВК91А обрабатывает адресацию точно так же, как и в «Режиме 1», за исключением того, что за каждым старшим или младшим первичным адресом должен следовать вторичный. Все вторичные адреса при использовании «Режи- ма 3» должны проверяться микропроцессо- ром. Когда КР580ВК91А находится в состо- янии TPAS или LPAS «Первичный адресо- ванный передатчик/приемник» и не опознает байт на шине DIO, то генерируется прерыва- ние APT (см. «Регистры прерывания») и байт поступает в регистр СРТ «Пропускаемая команда». В программу обслуживания данно- го прерывания должно входить считывание микропроцессором регистра «Пропускаемая команда» и запись одной из следующих реак- ций в регистр «Вспомогательный режим»: 07Н 146 при вводе недостоверного вторичного адреса; OFH при вводе достоверного вторичного ад- реса. Установка бита ТО генерирует местное сообщение ton «Только передавать» н уста- навливает микросхему в режим только пере дачи. Этот режим позволяет устройству ра- ботать в качестве передатчика в интерфейс- ной системе без контроллера. Установка бита LO генерирует местное сообщение Ion «Только принимать» и уста- навливает микросхему в режим только прие- ма. Этот режим позволяет устройству рабо- тать в качестве приемника в интерфейсной системе без контроллера. Указанные биты могут также использо- ваться при действующем контроллере для изоляции от дистанционных команд или об- мена данными. Режим адресации, реализуемый при помо- щи микросхемы КР580ВК91А, можно вы- брать записью одного из следующих байтов в регистр «Режим адресации». Содержимое регистра адресации Режим 10000000 ... . Разрешение режима ton «Только передавать» 01000000 ...........Разрешение режима Ion «Только принимать» 11000000 ...........КР580ВК91А может передавать только на себя 00000001 ...........«Режим 1» (первич- ный — первичный) 00000010 ...........«Режим 2» (первич- ный — вторичный) 00000011............«Режим 3» (первичный/ APT — первичный/АРГ) Регистр «Состояние адресации» содержит информацию, используемую микропроцессо- ром для обработки собственной адресации. Эта информация состоит из битов состояния, которые контролируют состояние адресации каждого приемиика/передатчика, флагов ton и Ion, указывающих на состояние только пе- редачи и только приема, и бита EOI, уста- новка которого означает, что с последним ин- формационным байтом пришло сообщение END. Биты LPAS и TPAS указывают, что был принят первичный адрес приемника или передатчика. Микропроцессор может исполь- зовать эти биты, когда к нему пропускается вторичный адрес, чтобы определить, адресу- ется KPS80BK91A на прием или на передачу. Бит LA «Приемник адресован» будет ус- тановлен, когда микросхема находится в со- стоянии LACS «Приемник активен» или в со- стоянии LADS «Приемник адресован». Анало- гично бит ТА «Передатчик адресован» будет установлен для индикации состояния TACS или TADS, а также для индикации SPAS «Последовательный опрос активен». Бит MJMN используется для определения, относится информация других битов к «стар- шему» или «младшему» приемиику/передат- чику. Он устанавливается в 1, если адресо-
Таблица 3.48 Операция CS RD WR Данные RS2—RSO Выбор «Режима 1» адресации 0 1 0 00000001 100 Загрузка старшего адреса в регистр «Адрес 0» с запрещением функции приемника 0 1 0 001ААААА но Загрузка младшего адреса в регистр «Адрес 1» с запрещением функции передатчика 0 1 0 НОВВВВВ по ваи «младший» прнемник/передатчик. Следу- ет отметить, что одновременно может быть активен только один передатчик/приемник. Та- ким образом, бит MJMN будет указывать, какой из передатчиков/приемников либо ад- ресован, либо активен. Регистр «Адрес 0/1» используется для ука- зания адресов устройства в соответствии с форматом, выбранным в регистре «Режим адресации». Пятибитовые адреса могут быть загружены в регистры «Адрес 0» и «Адрес 1» путем записи в регистр «Адрес 0/1». Бит ARS используется для выбора, в ка- кой из этих регистров будут загружены ос- тальные семь битов. Биты DT и DL можно использовать для запрещения функций пере- датчика или приемника по адресу, указанно- му другими пятью битами байта. Если ис- пользуется «Режим 1» адресации и требуется только один первичный адрес, то в младшем адресе должен быть запрещен как приемник, так и передатчик. В качестве примера использования реги- стра «Адрес 0/1» рассмотрим случай, когда устройству необходимы два первичных адре- са. Старший первичный адрес будет предназ- начен только для передачи, а младший — только для приема. Микропроцессор форми- рует эту конфигурацию КР580ВК91А при по- мощи последовательности записей (табл. 3.48). В этом случае адреса ААААА и ВВВВВ хранятся в регистрах «Адрес 0» и «Адрес 1» соответственно и могут быть считаны микро- процессором. Следовательно, нет необходимо- сти хранить адресную информацию еще где- либо. При хранении информации в регистрах «Адрес 0» и «Адрес 1» контроллер опознает адресацию без вмешательства процессора. Вмешательство процессора в последователь- ность адресации необходимо только в «Режи- ме 3», когда к нему пропускаются вторичные адреса. В регистре «Адрес 0» дублируется бит 7 (INT) регистра «Состояние прерывания 2». Это сделано для использования при регистра- ции прерываний. Для регистрации INT прог- раммным обеспечением нужно проверить, ус- тановлен ли бит 7 в регистре «Адрес 0». Если INT установлен, то нужно считать ре- гистр состояния прерывания для определе- ния, какое прерывание возникло. Регистр «Вспомогательный режим». В этом регистре CNT1—CNT2 — биты управле- ния, СОМО—COM4 — биты команды. Регистр «Вспомогательный режим» со- держит 3-битовое поле управления и 5-бито- вое поле команд. В микросхеме КР580ВК91А он используется для следующих целей: загрузки «скрытых» вспомогательных ре- гистров микросхемы; выдачи микропроцессором команд микро- схеме КР580ВК91А; предварительной установки внутреннего счетчика, используемого для выработки за- держки Г| в функции «Синхронизация источ- ника», определяемой стандартом. В табл. 3.49 обобщены задачи, выполняе- мые регистром «Вспомогательный режим». Вспомогательные команды используются микросхемой, когда в регистр «Вспомогатель- ный режим» записывается 0000CCCC, где СССС является 4-битовым кодом команды: 0000 — Немедленное исполнение роп. Эта команда сбрасывает микросхему в состояние «Питание включено» (местное сообщение роп, определяемое стандартом). Состоянию «Питание включено» соответ- ствуют следующие режимы: запрещены все передатчики и все приемники; биты состоя- ния прерывания не установлены. Микросхема разработана с учетом вклю- чения питания в известных состояниях диаг- рамм состояния, определяемых стандартом. Таким образом, в состоянии «Питание вклю- чено» возможно действие следующих состоя- ний: SIDS, AIDS, TIDS LIDS, NPRS, LOCS, PPIS. Команда 0000 является немедленно испол- няемой командой (импульс роп). Они исполь- зуется также для разблокировки состояния «Инициализация», генерируемого либо внеш- ним импульсом сброса, либо командой «Сброс микросхемы». 0010 — Сброс микросхемы (инициализа- ция). Эта команда производит то же дейст- вие, что и импульс, поданный на вход RESET микросхемы (см. «Процедура сброса»), ООН — Конец цикла синхронизации. Эта команда заканчивает цикл синхронизации, остановленный из-за удержания RFD (см. «Вспомогательный регистр А»), 0100 — Запуск. Этой командой включа- ется «Запуск группы». Имеет то же действие, что и команда GET, выдаваемая коитролле- 147
Таблица 349 Код команды Команда Бит управ- ления Бит команды 000 001 100 101 011 осссс 0FFFF DDDDD 0DDDD USP3P2Pt Исполнить вспомогательную команду СССС Предустановка внутреннего счетчика для согласования с внеш- ним синхросигналом частотой FFFF, МГц (FFFF-1—8 МГц в двоичном коде) Записать DDDDD во вспомогательный регистр А Записать DDDD во вспомогательный регистр В Разрешение/запрет параллельного опроса в соответствии с ди- станционными сообщениями (РРЕ или PPD, следующими за РРС) или с местным сообщением 1ре (разрешение при U=0, запрет при U — 1) Примечание Три бита управления определяют, каким образом будут интерпретированы пять би- тов команды ром, взявшим управление ЛКП, но и вызыва- ет прерывания GET. 0101/1101 — Очистка/установка rtl. Эта команда соответствует местному сообщению rtl, определенному в стандарте. Микросхема КР580ВК91А будет переходить в местный ре- жим при приеме вспомогательной команды «Установка rtl», если не действует «Запира- ние местного». Микросхема будет выходить из местного режима после приема вспомога- тельной команды «Очистка rtl», если КР580ВК91А адресована на прием. ОНО — Посылка EOI. Эта команда вклю- чает линию EOI микросхемы. Сигнал на ней становится истинным при посылке следующе- го байта. Линия ЕО1 очищается после окон- чания цикла синхронизации для этого байта. 0111/1111 — Недостовериый/достоверный вторичный адрес нли команда (VSCMD). Эта команда сообщает микросхеме КР580ВК91А, что вторичный адрес, принятый микропроцес- сором, был достоверным или недостоверным (0111 — недостоверный, 1111 — достовер- ный). Если используется «Режим 3» адреса- ции, то микропроцессор должен возбуждать- ся каждым расширенным адресом и реагиро- вать на него, иначе ЛКП будет во «взвешен- ном» состоянии. Следует отметить, что флагом недостовер- ности/достоверности будет прн COM3. Команда достоверности 1111 использу- ется также для сообщения микросхеме КР580ВК91А о продлении состояния пропус- каемой команды илн удержания RFD в GET, SDC нли DCL. 1000 — роп. Эта команда приводит КР580ВК91А в состояние роп «Питание включено» н удерживает в нем микросхему. Это подобно «Сбросу микросхемы», за исклю- чением того, что не будут очищены регистры вспомогательного режима. В этом состоянии КР580ВК91А не может участвовать нн в какой деятельности шин интерфейса. Команда «Немедленное исполнение роп» разблокировывает микросхеме состояние роп и разрешает устройству снова участвовать в деятельности шин. 0001/1001 — Флаг параллельного опроса (местное сообщение ist). Эта команда уста- навливает (1001) или сбрасывает (0001) флаг параллельного опроса. Лог. 1 посылается по присвоенной (прибору) лнннн данных (PPR— реакция на параллельный опрос — истинно) только в том случае, если флаг параллельно- го опроса согласуется с битом полярности местного сообщения 1ре (нли же косвенно от сообщения РРЕ). Для более полного описания свойств и процедур параллельного опроса см. «Прото- кол параллельного опроса». Внутренний счетчик определяет допусти- мое время задержки перед установкой дан- ных на линиях DIO. Это время задержки, оп- ределенное в стандарте СТ СЭВ 2740—80 как Г,, находится в диаграмме состояний «Синхронизация источника» между состояни- ями SDYS и STRS. Таким образом, DAY по- дается через время Т1 после установки дан- ных на шине DIO Поэтому Tt является ос- новным фактором, определяющим скорость передачи данных микросхемой КР580ВК91А по ЛКП (Ti = TWRDV2—TWRD15). Если для подключения к ЛКП использу- ются возбудители с открытым коллектором, то Т| по стандарту устанавливается равной 2 мкс. Счетчик предварительно устанавлива- ется на частоту fcLC, МГц, входа синхросиг- нала путем записи кода 0010FFFF в регистр «Вспомогательный режим», где FFFF — дво- ичное представление Nf (1<Ау<8, Nr — ^(FFFF),). Если Nf = (clc, МГц, то перед каждым подаваемым сигналом DAV будет вырабаты- ваться задержка Т\ длительностью 2 мкс: 7V~2/Vf//:CLC + /syJv(;; 1 148
где tsxNC — ошибка синхронизации, которая больше нуля и меньше большей длительно- сти высокого (низкого) уровня синхросигна- ла (для синхросигнала с коэффициентом за- полнения 50% tsYNc будет меньше половины периода синхросигнала). Если необходимо, чтобы 1\ отличалось от 2 мкс, может быть установлено любое значе- ние Аг, отличающееся от fez. с- Таким способом можно программировать скорость передачи данных, необходимую для имеющейся системы. В малых системах, где требуется 'корость передачи данных, превы- шающая принятую для ЛКП, можно устано- вить Nf<iclc и уменьшить Tt. Если применяются возбудители с тремя состояниями, то стандарт допускает повыше- ние скорости передачи (уменьшение Т|). При- менение таких возбудителей с микросхемой КР580ВК91А разрешается путем установки В2 во вспомогательном регистре В. В этом случае установка Nf=={clc вызывает выра- ботку задержки Г, в 2 мкс только для пер- вого передаваемого байта. Все последующие байты будут иметь задержку 500 нс. Для высокой скорости передачи Г,, мкс, вычисляется по формуле Таким образом, минимальная задержка Т\ достигается при установке Nf — \ и исполь- зовании синхросигнала частотой 8 МГц с ко- эффициентом заполнения 50 % (/вглс< <63 нс): Лв.с--—v+°’0635C 125 нс' Z • о Вспомогательный регистр А — «скрытый» 5-битовый регистр, используемый для разре- шения некоторых свойств КР580ВК91А. Как только в регистр «Вспомогательный режим» записывается байт lOOAHs^aAiAo, регистр А загружается данными AiAjAjAiAq- Установка соответствующих битов в 1 разрешает сле- дующие свойства: Ад — удержание RFD по всем данным. Если микросхема КР580ВК91А является при- емником, то не будет послано истинного RFD, пока микропроцессором не будет выдана вспомогательная команда «Конец цикла син- хронизации». Удержание будет действовать для каждого байта данных. А, — удержание RFD по END. Это свой- ство разрешает удержание по EOI илн EOS (если они разрешены). Для всех прочих бай- тов удержание не действует. А2 — END по приему EOS- Всякий раз, когда байт в регистре «Ввод данных» совпа- дает с байтом в регистре EOS, в регистре «Состояние прерывания 1» будет установлен бит прерывания END. А3 — вывод EOI при посылке EOS. Лю- бое появление в регистре «Вывод данных» информации, совпадающей с регистром EOS, вызовет вместе с посылкой данных посылку истинного значения на выводе EOI микро- схемы. Af — двоичное сравнение EOS. Установка этого бита вызовет функционирование реги- стра EOS как полного 8-битового слова. Ес- ли он не установлен, регистр EOS представ- ляет собой 7-битовое слово (для знаков в ко- де ASCII). Если А0=А1 = 1, то разрешается специ- альный режим «Непрерывный цикл АН». Этот режим должен использоваться только в конфигурациях системы с контроллером, ког- да вместе с КР580ВК91А используется мик- росхема-контроллер. Этот режим обеспечива- ет непрерывные циклы прохождения по диа- грамме состояний «Синхронизация акцепто- ра», не требуя местных сообщений от микро- процессора; местное сообщение rdy автома- тически генерируется в ANRS. Синхронизация акцептора КР580ВК91А как таковая служит синхронизацией акцеп- тора контроллера. Следовательно, включе- ние циклов контроллера во время синхрони- зации акцептора не приводит к задержке передачи данных. При исполнении местного сообщения tcs микросхему следует вывести из режима «Непрерывный цикл АН», ЛКП «зависает» в состоянии ANRS и генерируется прерывание BI, указывающее, что можно взять управление. Упрощенную процедуру можно использовать при выполнении tcs по окончании блока передаваемых байтов; при этом КР580ВК91А может оставаться в непре- рывном цикле АН. В конце блока (принято EOI нли EOS) генерируется удержание, ЛКП «зависает» в ANRS, и может быть взято уп- равление. Вспомогательный регистр В — «скрытый» 4-битовый регистр, используемый для разре- шения некоторых свойств микросхемы КР580ВК91А. Как только в регистр «Вспомо- гательный режим» записывается 1O1OB3B2B|So, регистр В загружается данными B3B2BtB0. Установкой соответствующих битов в 1 разрешаются следующие свойства: Во — разрешение неопределенной пропус- каемой команды. Это свойство разрешает лю- бым командам, не опознанным микросхемой КР580ВК91А, обрабатываться с помощью программного обеспечения. При разрешении этого свойства происходит удержание микро- схемой синхронизации при приеме неопреде- ленной команды. Затем микропроцессор дол- жен считать эту команду из регистра «Про- пускаемая команда» и послать вспомогатель- ную команду VSCMD. Удержание синхрони- зации будет действовать до тех пор, пока не будет послана команда VSCMD. В\ — посылка EOI при SPAS. Этот бит разрешает посылку EOI с байтом состояния; EOI посылается истинным при активном сос- тоянии последовательного опроса (SPAS). В других случаях при SPAS EOI посылается ложным. В2 — разрешение высокой скорости пере- дачи данных. Это свойство может разре- 149
шаться при использовании внешних возбуди- телей с тремя состояниями, Скорость пере- дачи данных лимитируется временем задерж- ки (генерируемой в функции «Синхрониза- ция источника»), которая задается в зависи- мости от типа используемых возбудителей. Прн разрешении свойства «Высокая скорость» 7*1 = 2 мкс генерируется для первого байта, передаваемого первым после каждого перехо- да ATN из истинного значения в ложное. Для всех последующих байтов 7*] = 500 ис. Зави- симости длительности Г, от В? и частоты син- хросигнала fcl с ' рассмотрены в подпарагра- фе «Внутренний счетчик». В3 — инвертирование сигнала прерыва- ния. Установка этого бита вызывает измене- ние полярности сигнала на выводе /NT мик- росхемы на противоположную, т. е. активным состоянием прерывания будет низкий уро- вень (для обеспечения совместимости с одно- кристальной микро-ЭВМ). На регистры прерывания бит ВЗ влияние не оказывает. Протокол параллельного опроса. Запись в регистр «Вспомогательный режим» кода 0llUSP3P2Pi будет разрешать (U = 0) или запрещать (£7=1) микросхему КР580ВК91А для параллельного опроса. Если £7=0, то эта команда является местным сообщением 1ре (отпирание местного опроса), определяемым в стандарте СТ СЭВ 2740—80. Бит S является значением, по которо- му разрешается действие микросхемы КР580ВК91А: реакция параллельного опроса PPRn посылается истинной только при усло- вии совпадения флага параллельного опроса (местное сообщение 1st) с этим битом (от- клик равен S\/ist). Биты Р3, Рг, Pt опреде- ляют, по какой нз восьми линий данных DIO будет посылаться PPRn. Таким образом, как только микросхема КР580ВК91А образовала конфигурацию для параллельного опроса, она автоматически (если посланы истинные зна- чения EOI и ATN) будет сравнивать флаг РР с битом 5 и в зависимости от результата сравнения посылать истинное или ложное значение PPRn. Если требуется применение РР2, то един- ственным и необходимым условием является наличие местных сообщений 1ре и 1st. Обыч- но разработчик предусматривает образование конфигурации микросхемы КР580ВК91А для параллельного опроса сразу после инициали- зации. В процессе работы микропроцессор устанавливает или сбрасывает флаг парал- лельного опроса 1st в соответствии с пот- ребностью устройства в обслуживании. Вследствие этого микросхема КР580ВК91А будет установлена для выдачи соответствую- щей реакции на IDY/\(EOI/\ATN) без непо- средственного участия микропроцессора. Если требуется применение РР1, то долж- ны использоваться имеющиеся у микросхемы КР570ВК91А свойства неопределенной ко- манды. При РР1 микросхема переводится в конфигурацию для параллельного опроса косвенным путем при наличии активного кон- троллера на ЛКП. Последовательность обращений для обра- зования дистанционно разрешаемой нли за- прещаемой микросхемы КР580ВК91А следую- щая. 1. Сообщение РРС принимается н загру- жается в регистр «Пропускаемая команда» как неопределенная команда. Микропроцес- сору посылается прерывание СРТ, автомати- чески удерживается синхронизация. 2. Микропроцессор считывает регистр «Пропускаемая команда» и посылает микросхе- ме КР570ВК91А команду VSCMD, разблоки- руя синхронизацию. 3. Приняв неопределенную первичную команду, микросхема КР580ВК91А устанав- ливается для приема неопределенной вторич- ной команды (сообщение РРЕ или PPD). Это сообщение принимается также регист- ром «Пропускаемая команда»; при этом удер- живается синхронизация н генерируется пре- рывание СРТ. 4. Микропроцессор считывает сообщение РРЕ или PPD и записывает соответствую- щую команду в регистр «Вспомогательный режим» (сначала должен быть очищен бнт 7). После обработки неопределенной вторич- ной команды микропроцессор посылает VSCMD и синхронизация разблокируется. Регистр «Пропускаемая команда» исполь- зуется для передачи кодов неопределенного 8-битового дистанционного сообщения с ЛКП к микропроцессору. Когда микросхеме разре- шено свойство СРТ (бит Во во вспомога- тельном регистре В), любое сообщение, не декодированное микросхемой КР580ВК91А, становится неопределенной командой. При использовании «Режима 3» адресации вто- ричные адреса также пропускаются через ре- гистр СРТ. Микросхема КР580ВК91А в лю- бом случае будет удерживать синхрониза- цию, пока микропроцессор не считает этот регистр и не выдаст вспомогательную коман- ду VSCMD. Наличие в регистре «Пропускаемая коман- да» неопределенных команд нли вторичных адресов сигнализируется прерыванием СРТ или APT. Более подробно этн прерывания рассматриваются в подпараграфе «Регистры прерывания». Дополнительным свойством микросхемы КР580ВК91А является ее способность обра- батывать неопределенные вторичные коман- ды, следующие за неопределенными первич- ными. Таким образом, число применяемых ко- манд для будущих версий стандарта увеличи- вается; может быть обработана последова- тельность из 32 вторичных команд, следую- щих за одной неопределенной первичной командой. Хотя стандарт и не разрешает разработчику применять собственные коман- ды, возможна модернизация стандарта. Рекомендуемое применение свойства неоп. ределенной команды — параллельный опрос в структуре с контроллером. Сообщение РРС является неопределенной первичной комаи- 150
Рис. 3.65. Пример реализа- ции интерфейса иа мик- росхемах КР580ВК91А, КР580ВА93 (ТЕС-Bus' n IEEE -488) дой, а обычно следующее за ним сообщение РРЕ — неопределенной вторичной командой. Подробно эта процедура описана в подпара- графе «Протокол параллельного опроса». Таблица 3.50 Регистр «Конец последовательности» (EOS). Свойства регистра EOS позволяют применять его вместо вспомогательной коман- ды «Посылка EOI*. В этот регистр можно Значения параметров Параметр Обозначение мин. макс. Режим измерения Входное напряжение низкого уровня, В Входное напряжение высокого уровня, В Выходное напряжение низкого уровня, В Выходное напряжение высокого уровня, В Выходное напряжение высокого уровня для прерывания, В Ток утечки на входе, мкА Выходной ток в состоянии «вы- ключено», мкА Ток потребления, мА " 1L UlH Uql "он UОН — INT hl. IqZ 'cc -0,5 2,0 2,4 2,4 3,5 0,8 17сс+0,5 0,45 ±10 ±10 120 Ios =- 2 мА (для вывода T‘Rl 'он - ~0'4 мА (для вывода SRQ /ои = —0,15 мА) 1оН —0,4 мА 1он - —0,05 мА U! от 0 В до Ucc О0 - 0,45 В U о ^сс 151
поместить 7- или 8-битовый байт (в коде ASCII или двоичном коде соответственно) для индикации конца блока или чтения. Тип этого байта выбирается битом Л4 во вспомо- гательном регистре А- Если микросхема КР580ВК91А является приемником и битом А2 разрешается «END Рис. 3.66. Временные диаграммы работы КР580ВК91А в режимах «Цикл чтения» (а), «Цикл записи» (б), «Цикл ПДП» (в) Рис. 3.67. Временная диаграмма процесса синхронизации информационного обмена для микросхемы КР580ВК91А по приему EOS», то всякий раз, когда байт в регистре «Ввод данных» совпадает с байтом в регистре EOS, в регистре «Состояние пре- рывания 1» будет генерироваться прерывание END. Если микросхема КР580ВК91А — пере- датчик и битом Л3 разрешается «Вывод EOI при посылке EOS», то на выводе EOI будет истинное значение при посылке следующего байта данных всякий раз, когда содержимое регистра «Вывод данных» совпадает с содер- жимым регистра EOS. Процедура сброса. Микросхема КР580ВК91А сбрасывается в состояние ини- циализации либо импульсом, поданным на вывод RESET микросхемы, либо вспомога- тельной командой «Сброс микросхемы» (за- писью в регистр «Вспомогательный режим» кода 00000010). Импульс сброса (или мест- ная команда сброса) вызывает следующие со- стояния: местное сообщение роп, определяемое стандартом, удерживается истинным до раз- блокировки состояния инициализации; очищаются регистры «Состояние прерыва- ния» (но не регистры «Разрешение прерыва- ния») ; очищаются вспомогательные регистры А и В; очищается регистр «Режим последова- тельного опроса»; сбрасывается флаг параллельного опроса; 152
Таблица 3.51 сбрасывается бит Е01 в регистре «Состоя- ние адресации»; Nг во внутреннем счетчике устанавлива- ется на 8 МГц. Эта установка вызывает ге- нерирование в SH самой длительной задерж- ки 7\ (16 мкс для частоты синхросигнала 1 МГц); посылается местное сообщение rdy Состояние инициализации (разблокируется командой «Немедленное исполнение роп» (записью кода 00000000 в регистр «Вспомо- гательный режим»). Предлагаемая последовательность ини- циализации: 1. Подать импульс сброса или послать вспомогательную команду «Сброс микросхе- мы». 2. Установить требуемые начальные усло- вия (режимы) путем записи в регистры «Раз- решение прерывания», «Режим последователь- ного опроса», «Режим адресации», «Адрес 0/1», «EOS». Необходимо также инициализи- ровать вспомогательные регистры .4 и В и внутренний счетчик. Источник С Старт I Установить DAV в состояние высокого уровня ____________ нет ’и NDAC одно^^Да временно состоянию-* ысокого урод- Акцептор Да Установить NRFD и NDAC в сослояни* низкого уровня состояние ошибки 1 арт Л~ Да Нет ли к приему данных 2 выдать или сменить данные на линиях Да Линия сигналов НЛП переходит в состоя- ние высокого уровня только тогда, когда все акцепторы гото- Кет /состояние высокого ли уровня 2 можно принимать Установить NRFD в состояние высо- кого уровня вы .Данные действительны. Да Прием Сайта данных состояние низкого ли уровня ? Установить DAV в состояние низко- го уровня Установить DA V в состояние высокого уровня нет/ноАС сос- тояние высокого SE. ли уровня г I Установить NRFD в состояние низко го уровня 5 1 Установить иЪы ।— в состояние высо- в состояние вь.„ кого уровня С итого момента данные счита- ются недей- ствительными Да /1ерё^\ Нет/шел ли L—<? состояние вы* ^сокого уро/ \ДняГ/ Имеются ли следующие данные 2 Да ^Установить кв АС в состояние низкого уровня Рис. 3.68. Структурная схема алгоритма про- цесса синхронизации Парэме! р Обозначение X Я « ex ca я x я о Z CO E P-— Время установления сиг- нала RS, относительно ‘1Х1.:(А-К) 0 сигнала RD. нс Время сохранения сигна- ла RS, после сигнала -R) 0 RD, нс Длительность сигнала RD. нс 140 Время от сигнала до установления истин- ных данных, нс ’(A-D) (250) Время от сигнала RDhl до установления истин- ных данных, нс (100) Время от сигнала RDlh до снятия данных, ис 1 (RDF) 0(60) Время от сигнала RDH; (или WRhl) до сигнала DREQhf, нс 1{DKDR4') (130) Время от сигнала до установления истин- ных данных на выводах D0—D7, нс 1 (DKD Ah) (200)* Время установления сиг- нала RS, относительно fSC(A-W) 0 сигнала WR, ис Время сохранения сигна- ла RS, относительно сиг- ГН(А -W) 0 нала WR. нс Длительность сигнала WR, нс ‘{W) 170 Время установления дан- ных относительно сигна- ла WR, нс tsUiD-W) 130 Время сохранения дан- ных относительно сигна- ла WR, нс 0 * Время ог сигнала DACKhl до сигнала RDhl не более 50 нс. 3. Послать вспомогательную команду «Не- медленное исполнение роп» для разблокировки состояния инициализации. 4. Если используется РР2 режима парал- лельного опроса, то может посылаться мест- ное сообщение 1ре, разрешая микросхеме КР580ВК91А реакцию параллельного опроса на присвоенной линии (см. «Протокол парал- лельного опроса»). Использование ПДП. Для работы с ПДП микросхема КР580ВК91А может объединять- 153
Табл и ц а 3.52 Макси- Параметр Обозначение значения параметров Режим измерения Время от сигнала EOIhl До TJRIlh, нс Время от сигнала EOIhl ДО установления истинных данных иа D/О, нс Время от сигнала EOIlh До T/RIhl, нс Время от сигнала ATNhl До NDAChl, ис Время от сигнала ATNhl До T/RIhl, ис Время от сигнала ATNhl До T/R2 hl, ис Время от сигнала DAVhl до NDAClh, ис Время от сигнала NDAClh до DAVlh, ис Время от сигнала NRFDlh до DREQlh, ис Время от сигнала DAVhl ДО DREQlh, ис Время от сигнала DAVlh До NDAChl, нс Время от сигнала DAVlh до NRFDlh, ис Время от сигнала RD hl До NRFDlh, ис Время от сигнала и до уста- новления истинных данных иа вы- водах D!O, нс Время от сигнала WRlh до уста- новления истинного EOI, нс Время от chi WRlh До DAVhl, нс t(EOTi;i') ‘(EOT) 16) t (EOT 12) *(АТ№4) *(АТТ14) 1 ( W24) ' (DVND.iC) 1 {'DDV1) '(h’RDRl) ^DVDR.l) '(DVNDZC) 1(DVNR1C) C(RDNR.i) ^WRDIS) ‘ (WREO5) t(WRDV2) 135 155 155 155 155 155 650 350 400 600 350 350 500 280 350 830+ PPSS, ATN - 0.45 В PPSS, АТА = 0,45 В PPSS, ATN = 0,45 В TACS, AIDS TACS, AIDS TACS, AIDS AH, CACS SH, STRS SH AH, LACS, ATN = 2,4 В AH, LACS AH, LACS, rdy—истинно AH, LACS SH, TACS, RS =0,4 В SH, TACS Разрешена высокоскоростная передача данных' NF~fcLC' (SYNC— l^XfcLC Примечания. 1. jVf — код CLOCK: 1 МГц $ fCLC < 8 МГц- частоты в регистре 51F; fcLc — частота синхросигнала на входе 2. Временные параметры измеряются непосредственно на выводах микросхемы, суммарная емкость на- 1рузки не более 150 пФ. 3 Контроль временных параметров ведется по напряжению высокого уровня 2.0 В и напряжению низ- кого уровня 0,8 В. ся с контроллерами ПДП КР580ВТ57. Вывод (биты ВО и BI после считывания регистра DREQ микросхемы КР580ВК91А запрашива- «Состояние прерывания 1» будут очищаться, передачу_ байта цикле Но для DREQ они сохраняются). ми ВО или BI, разрешаемыми битами DMAO Вывод DACK включается микросхемой и DMAI регистра «Разрешение прерывания 2» контроллера ПДП по запросу ПДП. Когда 154
Т а б л и ц а 3.53 DACK истинно (низкий уровень), то устанав- ливается CS — RSO= RS I = RS2=0, чтобы сигналы RD и WR, посылаемые от контролле- ра ПДП к микросхеме КР580ВК91А, относи- лись к регистрам «Ввод данных» и «Вывод данных». _____ Сигнал DREQ сбрасывается при DACK/\ (RD V WR) Последовательность ПДП при вводе дан- ных. 1. Микросхемой КР580ВК91А принимает- ся байт данных с ЛКП. 2. Генерируется прерывание BI и устанав- ливается DREQ. _____ 3. Контроллером ПДП подается DACK и RD, содержимое регистра «Ввод данных» пе- редается на шину данных микропроцессора, и DREQ сбрасывается. 4. Микросхема КР580ВК91А посылает на ЛКП истинное значение RFD и продолжает протокол АН- Последовательность ПДП при выводе дан- ных: 1. Генерируется прерывание ВО, указывая, что можно выводить байт, и подается DREQ. 2. Контроллером ПДП подается DACK и WR, байт с шины данных микропроцессора подается в регистр «Вывод данных» микро- схемы, и DREQ сбрасывается. 3. Микросхема КР580ВК91 посылает на ЛКП истинное значение DAV и продолжает протокол SH. Следует отметить, что устройство в каж- дый момент времени адресовано (МТА V \/MLAV \/ton V Ion), поэтому необходимо счи- тать регистр состояния адресации и инициа- лизировать контроллер ПДП в соответствии с адресацией. Микросхема КР580ВК91А совместима с большинством типов 8- и 16-разрядных мик- ропроцессоров и микро-ЭВМ. Три адресных вывода микросхемы (RSO, RSI, RS2) нужно подключить к немультиплексированным адрес- ным шинам микропроцессора, например А8, А9. А10. Для КР580ВМ80А могут быть ис- пользованы любые линии адреса. Если используются младшие разряды ад- реса (АО. А/, А2). то они должны быть сна- чала демультиплексированы. Непосредственное сопряжение КР580ВК91А с ЛКП осуществляется микросхемами КР580ВА93. Микросхема КР580ВК91А н две микросхемы КР580ВА93 могут образо- вать конфигурацию приемник/передатчик (рис. 3.65), а с микросхемой-контроллером — приемник/передатчик/контроллер. Для получения полной электрической схе- мы в соответствии со стандартом СТ СЭВ 2740—80 не нужны дополнительные активные или пассивные компоненты. Статические параметры микросхемы при- ведены в табл. 3.50, динамические -— в табл. 3.51, реализуемые микросхемой времен- ные параметры ЛКП — в табл. 3.52, а соот- Обозначе- ние вре- мени Обозна- чение функции Описание действия Значение времени Гг SH Время установления для многоканальных сообщений > 2 мкс* G LC, 1С, SH, АН, Т, L Реакция иа ATN <200 нс тг АН Время приема интер- фейсного сообще- ния** >0 if Т, ТЕ, L, LE, С, СЕ Реакция иа 1FC илн ложное REH <100 мкс РР Реакция иа ATN V EOI <200 нс т. С Время выполнения параллельного опроса >2 мкс т. С Задержка контрол- лера, чтобы позволить действующему источ- нику воспринимать сообщение ATN >500 нс т* С Длительность IFC или ложного REN >100 мкс Т» С Задержка для EOI*** > 1,5 мкс Примечания. 1. Символом Тп обозначают минимальное время, в течение которого функция должна находиться в заданном состоянии перед пе- реходом в другое состояние. 2. Символом tn обозначено максимальное время, необходимое для осуществления перехода нз одного состояния функции интерфейса в другое. * Если на линиях DIO, DAV и EOI используют- ся драйверы с тремя состояниями, то Т, может быть; а) равным нли более 1100 нс: б) равным или более 700 нс, если известно, что в контроллере ATM запускается драйвером с тремя состояниями; в) равным или более 500 нс для всех байтов, ко- торые следуют за первым байтом, посылаемым пос- ле каждого ложного перехода ATM (первый байт должен посылаться в соответствии с пп. а) и б)), г) равным или более 350 нс для всех байтов, ко- торые следуют за первым байтом, посылаемым после каждого ложного перехода ATM, если требуется до- стижение большей скорости. ** Время, необходимое для функций интерфейса, чтобы принять, но не обязательно реагировать на ин- терфейсное сообщение; зависит от схемного исполне- ния _______Задержка, необходимая для chi нальных ли- ний EDI, MDAC и NRFD, чтобы они приняли их дей- ствительное состояние; равна или более 600 нс для возбудителей (драйверов) с тремя состояниями. ветствующие им временные диаграммы — иа рис. 3.66. На рис. 3.67 и 3.68 показаны временная диаграмма процесса синхронизации информа- ционного обмена и алгоритм процесса син- хронизации соответственно. Значения времени функций интерфейса приведены в табл. 3.53, 155
ПРИЛОЖЕНИЕ Модифицированные диаграммы состояний На рисунках П1—П9 приведены диаграм- мы состояний интерфейсных функций. Они соответствуют диаграммам состояний стан- дарта со следующими изменениями. 1. Микросхема КР580ВК91А реализует все функции интерфейса, исключая функцию кон- троллера. Сюда входят: SHI, AHI, Т5. ТЕ5, L3, LE3, SRI, RL1, PPI, DC1, DTI и СО. 2. Режимы адресации включены в диаг- раммы состояний функций Т и L. Необходи- мо отметить, что в «Режиме 3» MSA и OSA EAV , ATNVF! (8 пределах t2) ton VMTAA Решим 1 VMS АЛ TPASA Режим! ATNASPMS EOI, если НА В-EOS Рис. П.1. Диаграмма состояний функции «Синхронизация источника» (SH): F 1 = ТACS V 5PAS Рис. П.З. Диаграмма состояний функции «Рас- ширенный передатчик» (ТЕ): F4 = OTA у (OSA A TPAS V MSA Л A LPAS) А Режим 1 V MLA Д Режим 1 Рис П.4. Диаграмма состояний функции «За- прос на обслуживание» (SRQ) Рис. П.2. Диаграмма состояний функции «Синхронизация акцептора» (АН): F2=ATN у LACS у LADS-, F3—ATN у rdy: ТЗ' = ТЗ А СРТ A APT. * Переход не происходит при нормаль- ной работе интерфейса, однако он может быть применен для упрощения реализации функции. * * Задержка to длительностью около 300 нс введена для устранения ложных срабатываний по DA V. генерируются только после проверки микро- процессором достоверности вторичного адре- са (прерывание APT) В этих модифициро- ванных диаграммах состояния показаны в отрицательной логике (истинным является сигнал низкого уровня). Следовательно, сиг- нал DAV будет истинным, когда на выводе 36 микросхемы КР580ВК91А будет напряже- ние низкого уровня. 3. Декодирование всех многоканальных дистанционных сообщений происходит в ACDS. Для упрощения диаграмм состояний мультиплицирование в ACDS не показано. 156
lonVMSAALPASA Режим 1 VMLAAPexuiM 1 PETAL A DS BETALADS Рис. П.9. Диаграмма состояний функций «За- пуск устройства» (DT) 4. Символ %->-S указывает: если возникает событие X, то функция пе реходит в состояние S; X отвергает любое другое условие перехо- да к данной функции. Это упрощает диаг- рамму и тем самым устраняет использование X для всех переходов из S в другие состоя- ния. Рис. П.5. Диаграмма состояний функции «Рас- ширенный приемник» (L£) Рис. П.6. Диаграмма состояний функции «Ди- станциоиное/местное» (/?L); F5= (MLA Л Режим I V LPAS Л MSA Л Д Режим 1) Рис. П.7. Диаграмма состояний функции «Па- раллельный опрос» (РР2)-. 1DY* = ATN Л EOI Рис. П.8. Диаграмма состояний функции «Очи- стить устройство» (DC): F6=DCL V SDC Л LADS 3.11. Микросхема КР580ГФ24 Микросхема КР580ГФ24 — генератор так- товых сигналов фаз Cl, С2, предназначен для синхронизации работы микропроцессора КР580ВМ80А. Генератор формирует: две фазы Cl, С2 с положительными им- пульсами, сдвинутыми во времени, амплиту- дой 12 В и частотой 0,5—3,0 МГц; тактовые сигналы опорной частоты ампли- тудой напряжения уровня ТТЛ; стробирующий сигнал состояния STB дли- тельностью не менее (Гоп/9—15 нс), где Гоп — период тактовых сигналов опорной частоты; тактовые сигналы С, синхронные с фа- зой С2, амплитудой напряжения уровня ТТЛ. Генератор синхронизирует сигналы RDY1N и RESJN с фазой С2. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 3.69, назначение вы- водов дано в табл. 3.54, структурная схема показана на рис. 3.70. Генератор тактовых сигналов состоит из генератора опорной частоты, счетчика-дели- теля на 9, формирователя фаз Cl, С2 и логи- ческих схем. Для стабилизации тактовых сиг- налов опорной частоты ко входам XTAL1, XTAL2 генератора подключают резонатор, частота которого должна быть в 9 раз боль- ше частоты выходных сигналов Ci, С2. При частоте резонатора более 10 000 кГц необхо- димо последовательно в цепи резонатора под- соединить конденсатор емкостью 3—10 пФ. Вход TANK предназначен для подключе- ния колебательного контура, работающего на высших гармониках резонатора, для стабили- зации тактовых сигналов опорной частоты. Тактовые сигналы, синхронные с сигнала- ми опорной частоты, с выхода OSC исполь- зуют при необходимости в микропроцессор- ной системе или для одновременной синхро- низации нескольких генераторов. 157
2 RES1N GN RUT 4 J SR / 5 52 10 /5 J TANK C! 11 fXTALI C 5 15 'XrAL2 STS ( T 16 19 tua. GST 8 _ 8 Таблица 3.54 Рир. 3.69. Условное гра- фическое обозначение КР580ГФ24 Вывод Обозначение Тнп вывода Функциональное назначение выводов 1 SR Выход Установка в исходное состояние микропроцессора и системы 2 RESIN Вход Установка 0 3 RDYIN Вход Сигнал «Готовность» 4 RDY Выход Сигнал «Готовность» 5 SYN Вход Сшнал синхронизации 6 C Выход Тактовый сигнал, синхронный с фазой С2 7 STB Выход Стробирующий сигнал состояния 8 GND — Общий 9 Uc C2 Вход Напряжение питания +12 В 10 C2 Выход Тактовые сигналы — фаза С2 11 Cl Выход Тактовые сигналы — фаза С1 12 OSC Выход Тактовые сигналы опорной часто- ТЫ 13 TANK Вход Вывод для подключения колеба- тельного контура 14, 15 XT AL I, Вход Выводы для подключения резона- XTAL2 тора 16 Ucci Вход Напряжение питания +5 В Стробирующий сигнал состояния STB фор- мируется при наличии на входе SYN напря- жения высокого уровня, поступающего с вы- хода микропроцессора КР580ВМ80А в начале каждого машинного цикла. Сигнал STB ис- пользуют для занесения информации состоя- ния микропроцессора в микросхему КР580ВК28 или RP580BK38 для формирова- ния управляющих сигналов. Для согласования работы микропроцессо- ра КР580ВМ80А с другими устройствами сигнал RDYIN синхронизируется по фазе С2 на выходе RDY генератора. Выходной сигнал SR используют для уста- новки в исходное состояние микропроцессо- ра и других микросхем в системе. ^_Юмк<Р Рис. 3.70 Структурная схема КР580ГФ24 Рис. 3.71. Схема подключения КР580ГФ24 к микропроцессору КР580ВМ80А Схема подключения микросхемы КР580ГФ24 к микропроцессору КР580ВМ.80А показана на рис. 3.71. Для автоматической установки микропроцессора КР580ВМ.80А в исходное состояние при подаче напряжений питания ко входу RESIN микросхемы КР580ГФ24 подключают цепь, состоящую из элементов R, VD, С2. Временные соотношения сигналов микро- схемы КР580ГФ24 показаны на рис. 3.72. 158
Таблица 3.55 Параметр Обозначение Значения мнн. ираметров макс. Входное напряжение высокого уров- ня сигнала RESIN, В Выходное напряжение высокого уров- ня, В: для выходов Cl, С2 для выходов RDY, SR Выходной ток высокого уровня, мА: для выходов Cl, С2, SR, RDY для остальных выходов Выходной ток низкого уровня, мА: для выходов Cl, С2, RDY, SR, STB для остальных выходов Ток потребления, мА Входная емкость, пФ Максимальное значение опорной ча- стоты, МГц Длительность положительного им- пульса фазы С1, ис Длительность положительного им- пульса фазы С2, нс Период следования фаз Cl, С2, мкс Время установления фазы С2 отно- сительно спада фазы С1, нс Время установления фазы С2 отно- сительно нарастания фазы С1, нс Время установления фазы С1 отно- сительно фазы С2, ис Время нарастания и время спада им- пульса фаз Cl, С2, ис Время установления сигнала С отно- сительно фазы С2, нс Длительность импульса STB, ис Время установления сигнала STB относительно фазы С2, нс Время установления сигнала RDYIN относительно сигнала STB, нс Время сохранения сигнала RDYIN относительно сигнала STB, нс Время установления сигналов RDY и SR относительно фазы С2, нс Примечание Пояснения к букве ниях к табл. 3 8. UIH Uqh !он !ol !СС1 !СС2 С, ^оп ZW7f(C/) тс {SU(C2, LH-С/, HL} *8ЩС2, LH—C1, LH} *5ЩС1. LH -С2, HL} (r(Cl, С2}, (В.С1, С2} С8ЩС, LH/HL -С2. LH/HL} fwL(STB} ‘sUl'STB, HL — C2, LH} tsLHRDYlN. LH-STB. HL} IviRDY/N, HL-STB, HL} tsUiRDY. LH—C2, HL} нным обозначениям временных пар 2,6 9,4 3,6 2Т 20 нс 9 5Т — 35 нс 9 9 foil 0 27' 9 2Т 14 нс 9 —5 т 15 нс 9 6Т — 30 нс 9 4Т 50 нс — 9 47' 9 4 Т 25 нс 9 метров прнведе —0,1 —1 2,5 15 115 12 8 27 2Т 20 ис 9 20 15 6Г 9 мы в прнмеча- 159
Рис. 3.72. Временная диаграм- ма работы КР580ГФ24 Основные параметры микросхемы в диа- пазоне рабочих температур от —10 до 70°С при напряжениях питания t/cci = +5 В±5%, 7/сс2= + 12 В±5% приведены в табл. 3.55. 3.12. Микросхемы КР580ВК28 и КР580ВК38 Микросхемы КР580ВК28, КР580ВК38 — системный контроллер и буферный регистр данных, применяются в микропроцессорных системах на базе микропроцессора КР580ВМ80А для формирования управляю- щих сигналов и как буферный регистр дан- ных. Условное графическое обозначение микро- схем приведено на рис. 3.73, назначение вы- водов — в табл. 3.56, структурная схема по- казана иа рис. 3.74, временные диаграммы — на рис. 3.75. Микросхемы КР580ВК38 и КР580ВК28 от- личаются лишь длительностью двух формнру- емых управляющих сигналов: WR и WR10. Системный контроллер формирует управ- ляющие сигналы по сигналам состояния мик- 160 ропроцессора при обращении к ЗУ: ~RD и WR, при обращении к УВВ: RD 10 и WR 10, 1NTA, а также обеспечивает прием и переда- чу 8-разрядиой информации между каналом данных микропроцессора по выводам D7—D0 и системным каналом по выводам DB7—DB0- Системный контроллер состоит из двунап- равленной буферной схемы данных, регистра состояния и дешифратора управляющих сиг- налов. Восьмиразрядная параллельная трехста. бильная буферная схема данных принимает информацию с канала данных микропроцес- сора по выводам D7—D0 и передает в ре- гистр состояния информацию состояния, на системный канал данных по выводам DB7— DB0 выдает данные в цикле записи по сигна- лу TR. В цикле чтения по сигналу RC бу- ферная схема принимает данные с системно- го канала по выводам DB7 и DB0 и переда- ет по выводам D7—D0 на канал данных мик- ропроцессору. Регистр состояния по входному сигналу STB фиксирует информацию состояния мик-
Таблица 3.56 Вывод Обозначение Тнп вывода Функциональное назначение выводов 1 ~STB Вход Стробирующий сигнал со- стояния 2 HLDA Вход Подтверждение захвата 3 TR Вход Выдача информации 4 RC Вход Прием информации 5, 7, 9, 11, 13, 16, 18, 20 DB4, DB7, DB3, DB2, DBO, DB1, DB5, DB6 Выход/ вход Канал данных системы 6, 8, 10, D4, D7, D3, Вход/ Канал данных микропроцес- 12,15,17, 19, 21 D2, DO, DI, D5, D6 ВЫХОД сора 14 QND — Общий 22 BUSEN Вход Управление передачей дан- ных и выдачей сигналов 23 INTA RD Выход Подтверждение запроса прерывания 24 Выход Чтение из ЗУ 25 RD IO Выход Чтение из УВВ 26 WR Выход Запись в ЗУ 27 WR 10 Выход Запись в УВВ 28 ucc Вход Напряжение питания 4-5В Рис. 3.73. Условное гра- фическое обозначение КР580ВК28, КР580ВК38 2 SC I /5 DO DBO 13 /7 D! DB! 16 /г. D2 DB2 // ю D3 DB3 s б D<t DB4 IS DS DBS № 21 D6 DB6 20 в DO DBS 7 4 2 3 / 22 RC HLDA > TR ШВ 1BUSBN BD( tv/? < BD WB IQ< ( 2<> 26 t 25 ,27 1 23 28 ',ucc /4 {GND ропроцессора в такте Т1 каждого машинного цикла микропроцессора. Дешифратор управляющих сигналов фор- мирует один из управляющих сигналов в каждом машинном цикле: при чтении ЗУ — RD, при записи в ЗУ — WR, при чтении из УВВ — RD 10, при записи в УВВ—IF/? 10, при подтверждении запроса прерывания - - сигнал 1NTA. Асинхронный сигнал BUSEN управляет выдачей данных с буферной схемы и управ- ляющих сигналов с дешифратора: при напря- жении низкого уровня на входе BUSEN бу- ферная схема передает данные и формирует- ся один из управляющих сигналов; при нап- ряжении высокого уровня все выходы микро- схемы переводятся в высокоомное состояние Напряжение высокого уровня на входе HLDA переводит выходы RD, RD IO, INTA в пассивное состояние (напряжение высокого уровня) и блокирует передачу информации через буферную схему даииых. Управляющие сигналы WR и WR 10 фор- мируются в цикле записи в микросхеме КР580ВК28 по сигналу TR, в микросхеме КР580ВК38 — по сигналу STB При работе с микропроцессором КР580ВМ80А системный контроллер в цикле подтверждения запроса прерывания формиру- INTA для приема трех байтов прерывания ет три сигнала команды CALL от контроллера КР580ВН59. 3 74. Структурная схема КР580ВК28, КР580ВК38 Рис. 6 з»к. 53 161
Таблица 3.57 Параметр Обозначение Значения параметров мнн. макс. Выходной ток высокого уровня: 1IH для выходов D7—DO, мкА — — 10 для остальных выходов, мА — —1 Выходное напряжение высокого уровня на выхо- дах D7—D0, В ион 3,6 — Выходной ток низкого уровня, мА: для выходов D7—DO 2 для выхода INTA — 5 для остальных выходов — 10 Ток потребления, мА 1 се 140 190 Входная емкость, пФ с. — 12 Выходная емкость управляющих выходов/выхо- дов DB7—DB0, пФ ('О — 100 Длительность сигнала STB, нс ‘«I (STB) 22 —. Время установления сигналов RD. RD IO. INTA относительно сигнала STB. нс ‘sCURrT, HI—STB, HL) 20 60 Время сохранения сигналов RD. RD IO, INTA относительно сигнала RC. нс ^TRD. LH—RC, HI.) — 30 Время установления входной информации относи- тельно сигнала STB, нс *SL {D-STB, HL) 8 — Время сохранения входной информации относи тельно сигнала STB, нс (sG(D -STB, LH) 5 — Время сохранения сигналов RD, RD IO, INTA относительно сигнала HLDA, нс ‘vTrd, lh—hida. hi) — 25 Время установления информации на выходах D7—DO относительно сигнала RC в цикле чте- Ls'('(/> RC I H) ___ 45 НИЯ, НС Время задержки информации на выходах D7—DO относительно входной на выводах DB7—DB0 -DB) — 30 в цикле чтения, нс Время сохранения информации на выводах DB7— DBO относительно сигнала HLDA, нс ‘stitDB HLDA, LH) 20 — Время сохранения информации на выводах D7— DO относительно сигнала RC в цикле чтения, нс (SC,lD-RC. HL) 45 Время установления и сохранения сигналов WR (SUt,WR—TR~. HL/LH) 5 45 или WR 10 относительно сигнала TR, ис Время установления сигналов WR или WR 10 от- носительно сигнала STB, нс ‘sUtWR-STB. HL)* 20 60 Время задержки информации на выводах DB7— DB0 относительно информации на входах D7— ld(DB-D) 5 40 DO в цикле записи, нс Время установления информации на выводах 30 tsUIDB—BUSES'. HL/LH) DB7—DBO относительно сигнала BUSEN, нс Время установления информации на выводах DB7—DB0 относительно сигнала HLDA в цикле 15!/фВ HLDA. LH) 10 — чтения, нс Примечание Пояснения к буквенным обозначениям временных параметров приведены в примеча- ниях к табл 3.8 * Только для микросхемы КР580ВК38 162
Рис. 3.75. диаграммы КР580ВК28, Временные работы КР580ВК38 t BUSfN US7-DBO tfirlnS-SUSFU. HL) В небольших____микропроцессорных смете мах выход INTA микросхем КР580ВК28/ КР580ВК38 можно подсоединить к напряже- нию + 12 В через резистор сопротивлением 1 кОм. Во время действия сигнала RC бу- ферная схема данных микросхемы формирует код команды RST7 и передает на канал дан- ных микропроцессора. Таким образом, микро схема обеспечивает единственный вектор пре- рывания с номером 7 без дополнительных компонентов. Основные параметры микросхемы в диапа- зоне рабочих температур от —10 до +70 °C при напряжении питания 5 В±5°/о приведе- ны в табл. 3.57. 3.13. Микросхемы КР580ИР82 и КР580ИР83 Микросхемы КР580ИР82 и КР580ИР83 — 8-разрядные адресные регистры, предназначе- ны для связи микропроцессора с системной шиной; обладают' повышенной нагрузочной способностью. Микросхема КР580ИР82 — 8-разрядный О-регистр-«защелка» без инвер- сии и с тремя состояниями на выходе, КР580ИР83 — 8-разрядный Р-регистр-«за- щелка» с инверсией и тремя состояниями на выходе. Условное графическое обозначение микро- схем приведено на рис. 3.76. назначение вы- 6 163
Т а б л и ц а 3.58 Рис. 3.76. Условное Графическое обозначение КР580ИР82 (а) н КР580ИР83 (б) Рнс. 3.77. Функциональная схема КР580ИР82 (а) и КР580ИР83 (б) Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1—8 D0—D7 Вход Информационная шина 9 ОЁ Вход Разрешение пере- дачи (управление 3-м состоянием) 10 GND — Общий И STB Вход Стробирующий сигнал 12—19 Q7—QO (Q7—QO для КР580ИР83) Выход Информационная шина 20 U С с — Напряжение пита- ния +5 В±5% водов — в табл. 3.58, функциональная схема показана на рис. 3.77. Каждая микросхема состоит из восьми одинаковых функциональных блоков и схе- мы управления. Блок содержит D-триггер- «защелку» и мощный выходной вентиль без инверсии нли с инверсией. При помощи схе- мы управления производится стробирование записываемой информации и управление третьим состоянием мощных выходных вен- тилей. В зависимости от состояния стробирующе- го сигнала STB микросхемы могут работать в двух режимах: в режиме шинного форми- рователя и в режиме хранения. Работу микросхем поясняет временная ди- аграмма (рис. 3.78). При высоком уровне сиг- Рис. 3.78. Временная диаграмма работы КР580ИР82, КР580ИР83 164
Таблица 3.59 Параметр Обозначение Значения параметров Режим измерения мнн. макс. Выходное напряжение низкого уров- UOL — 0,45 (Усс=4 ,75 В, ия, В U,L = 0,8 В, UlH = 2,0 В, Iql — 32 МА Выходное напряжение высокого уров- ион 2,4 — Ucc = 4,75 В, ня, В UIL = 0,8 В, В, ^он —5 мА Входной ток низкого уровня, мА 1IL — |-0,2| Ucc = 5,25 В, UIL --- 0,45 В, Входной ток высокого уровня, мкА 11Н — 50 Ucc = 5,25 В, U/H- 5,25 В, Выходной ток в состоянии «выключе- но», мкА !OZ — 1 ±50| Ucc-= 5.25 В, Uo = 0,45—5,25 В Ток потребления, мА !сс — 160 С/сс=5,25 В Время задержки распространеиня сигналов Q, Q относительно сигнала D, нс: для КР580ИР82 tptD-Q) — 30 (7сс = 5,О В, для КР580ИР83 tp(D-Q) — 22 CL = 300 пФ Время задержки распространения сигналов Q, Q относительно сигнала STB, нс: исс = 5,0 В, для КР580ИР82 (Р (STB—Q) — 45 для КР580ИР83 ‘p (STB—Q) — 40 CL = 300 пФ, Время задержки распростраиення *PHZ' tpLZ — 18 (Усс = 5,0 В, сигналов Q, Q при переходе их из состояния высокого, низкого уровня в 3-е состояние, ис CL = 300 пФ Время задержки распространения сигналов Q, Q при переходе их из 3-го состояния в состояние высокого, низкого уровня, ис tpZH' tpZL — 30 (7СС = 5,0 В, CL = 300 пФ, С/сс = 5,0 В, Время перехода при выключении — 20(12) (включении), ис CL= 300 пФ, уровни отсчета 0,8 и 2,0 В (2,0 н 0,8 В) Входная емкость, пФ c, — 12 (Усс = 5,0 В, U, = 2,5 В, f = 1 МГц Примечания. 1. Уровни отсчета прн измерении временных параметров: прн переходах LH, HL 1,5В; прн переходах LZ, ZL 0,55 В; при переходах HZ, ZH 2,3 В. 2. Максимальные значения временных параметров приведены при температуре 25±10°С. В диапазоне тем- ператур — 1О... + 7О°С этн значения увеличиваются в 1,5 раза. 165
Таблица 3.60 Параметр Время установления сиг- нала D относительно сиг- нала STB, нс Время сохранения сиг- нала D относительно сиг- нала STB, ис Длительность сигнала STB высокого уровня, нс Длительность фронта (спада) входных им- пульсов', нс Емкость нагрузки, пФ Обозна- чение Значения параметров ‘SU(STH-D) ° lV(STB—D) 25 stb 15 CL 20(12) 300 1 Уровни отсчета 0,8 и 2,0 В (2,0 и 0,8 В). нала STB и низком сигнала ОЕ микросхемы работают в режиме шинного формирователя: информация на выходах Q или Q повторяет- ся или инвертируется по отношению к вход- ной информации D. При переходе сигнала STB из состояния высокого уровня в состоя- ние низкого уровня происходит «защелкива- ние» передаваемой информации во внутрен- нем триггере, н она сохраняется до тех пор, пока иа входе STB присутствует напряжение низкого уровня. В течение этого времени из- менение информации на входах D не влияет на состояние выходов Q, Q. При переходе сигнала STB вновь в состояние высокого уровня состояние выходов приводится в со- ответствие с информационными входами D. При переходе сигнала ОЕ в состояние вы- сокого уровня все выходы Q, Q переходят в 3-е состояние независимо от входных сигна- лов STB и D. При возвращении сигнала ОЕ в состояние низкого уровня выходы Q, Q пе- реходят в состояние, соответствующее внут- ренним триггерам. Примеры использования микросхем КР580ИР82, КР580ИР83 приведены на рис. 16.23—16.25. При обращении к внешнему устройству микропроцессор в начальный период цикла выполнения микрокоманды выдает на мест- ную шину адрес этого устройства, который передается на системную шину необходимым числом регистров КР580ИР82 или КР580ИР83. В качестве стробирующего сигнала исполь- зуется сигнал ALE контроллера шины КР1810ВГ88. Разрешение доступа к шине и отключение от нее (переход выходов в 3-е со- стояние) осуществляется с помощью сигнала AEN арбитра КР1810ВБ89. Основные электрические параметры микро- схем приведены в табл. 3.59, предельно до- пустимые и предельные электрические режи- мы эксплуатации — в табл. 3.60 и 3.64 соот- ветственно. 3.14. Микросхемы КР580ВА86 и КР580ВА87 Микросхемы КР580ВА86 и КР580ВА87 — двунаправленные 8-разрядные шинные фор- мирователи, предназначенные для обмена данными между микропроцессором и систем- ной шиной; обладают повышенной нагрузоч- ной способностью. Микросхема КР580ВА86 - формирователь без инверсии и с тремя состо- яниями на выходе, КР580ВА87 — формиро- ватель с инверсией и тремя состояниями на выходе. Условное графическое обозначение микро- схем приведено на рис. 3.79, назначение вы- водов — в табл. 3.61, функциональная схе- ма показана на рис. 3.80. Рис. 3.79. Условное графическое обо- значение КР580ВА86 (а) и КР580ВА87 (б) Т а б л и ц а 3.61 Вывод Обозначение Тнп вывода Функциональное назначение выводов 7—8 А0—А7 ВХОД/ ВЫХОД Информационная ши- на 9 ОЕ Вход Разрешение передачи (управление 3-м со- стоянием) 10 GND — Общий 11 Т Вход Выбор направления передачи 12—19 — В7—В0 (В7—ВО для КР580ВА87) Выход/ вход Информационная ши- на 20 исс — Напряжение питания 5 В±5% 166
Рис. 3.80. Функциональные схемы КР580ВА86 (а) и КР580ВА87 (б) Каждая микросхема состоит из восьми одинаковых функциональных блоков и схемы управления. Блок содержит два разнонап- равленных усилителя-формирователя. При помощи схемы управления производится раз- решение передачи (управление 3-м состояни- ем выходов) и выбор направления передачи ниформации. В зависимости от состояния управляющих сигналов ОЕ и Т микросхемы _могут работать в режиме передачи А-+В,В, В,В-+А или в ре- жиме «выключено» (см. временную диаграм- му на рис. 3.81): при О£ = 0, 7=1 — направление переда- чи А->-В,В; при ОЕ—О, Т = 0 — направление переда- чи В,В-М; _ при ОЕ — 1, Т = Х — на выводах А,В,В — 3-е состояние, где X — безразличное состоя- ние. Примеры использования микросхем КР580ВА86 и КР580ВА87 приведены на рис. 3.82, 16.23—16.25. При этом выводы А подсоединяются к местной процессорной ши- не, а выводы В,В, имеющие большую нагру- зочную способность, — к системной шине. Для 16-разрядной шины данных следует под- ключать две микросхемы КР580ВА86 или КР580ВА87. ___ Сигнал разрешения передачи ОЕ поступа- ет с выхода DEX через инвертор, а сигнал выбора направления передачи Т — непосред- ственно с выхода DT/R контроллера шины КР1810ВГ88 (см. рис. 16.23—16.25). Основные электрические параметры микро- схем приведены в табл. 3.62, предельно до- пустимые и предельные электрические режи- мы эксплуатации — в табл. 3.63 и 3.64 соот- ветственно. 167
Т а б л н ц а 3.62 Параметр Обозначение Значения параметроЕ [макс. (мни.)] Режим измерения Выходное напряжение низкого уровня, В Выходное напряжение высокого уровня, В Входной ток низкого уровня, мА Входной ток высокого уровня, мкА Выходной ток низкого уровня в состоянии «выключено», мА Выходной ток высокого уровня в состояиин «выключено», мкА Ток потребления, мА: для КР580ВА86 для КР580ВА87 Время задержки распространения выходного сигнала относительно входного информационного сигна- ла, нс: для КР580ВА86 для КР580ВА87 Время задержки^ распространения сигналов А, В, В при переходе из состояния высокого, низкого уров- ня в 3-е состояние, нс Время задержки распространения сигналов А, В, В при переходе их из 3-го состояния в состояние вы- сокого, низкого уровня, НС Время перехода при выключении/ включении, ис Входная емкость, пФ UOL U ОН 1IL 1IH !ozl !0ZH !СС ^Р(А-В)’ 1Р(А—В)' (Р(В—А) *PHZ, tpLZ ‘pZIO tpZL trLH^THL Ci 0,45 (2.4) 1-0,2| 50 |—0,2| 50 160 130 30 22 18 30 20/12 12 исс = 4,75 В, U!L = 0,8 В (0,9 В —для В-входов), С1Н ~ 2>0 В, I0L = 16 мА (для А-выходов), ~~ 32 мА (для В-выходов) 6'сс = 4,75 В, (7/l = 0,8 В (0,9 В для В-выводов), С/и = 2,0 В, = —1 мА (для А-выходов), 1 он — “А (для В-выходов) Ucc^ 5,25 В, i7/L = 0,45 В (7СС = 5,25 В, С7/я = 5,25 В (7СС = 5,25 В, Uo = 0,45 В Ucc = 5,25 В, Uo= 5,25 В Ucc = 5,25 В Ucc= 5,0 В, СL = 100 пФ (для А-выходов), CL = 300 пФ (для В-выходов) Ucc= 5,0 В, CL = 100 пФ (для А-выходов), CL = 300 пФ (для В-выходов) С7сс = 5,0 В, С, = 100 пФ (для А-выходов), CL = зоо пф (для В-выходов) Ucc-^ 5,0 В, CL = 100 пФ (для А-выходов), CL = 300 пФ (для В-выходов), уровни отсчета 0,8 и 2,0 В Ucc= 5,0 В, U, = 2,5 В, / = 1 МГц Примечания. 1. Уровни отсчета при измерении временных параметров: прн переходах LH, HL 1,5 В; прн переходах Z, ZL 0,55 В; прн переходах HZ. ZH 2,3 В. 2. Максимальные значения временных параметров приведены при температуре 25±10°С. В диапазоне тем- ператур —1О...+7О°С эти значения увеличиваются в 1,5 раза. 168
Таблица 3.63 Параметр Обозначение Значения па- раметров [макс, (мин.)] Время установления сиг- ‘sutor - Т) (5) нала Т относительно сиг- нала ОЕ, нс Время сохранения сигна- (V(OE—T} (Ю) ла Т относительно сиг- нала ОЕ, нс Длительность фронта *LH ^HL) 20/12 (спада) входных им- пульсов', нс Емкость нагрузки, пФ: • для А-выходов для В-выходов cL 100 300 1 Уровни отсчета 0,8 н 2,0 В. Таблица 3.64 Параметр Обозначение Значения параметров мнн. макс. Напряжение питания исс< -0.5 7,0 на выводе Ucc 1.! (Ucci для КР580ВМ80А и КР580ГФ24), В сс. Напряжение питания иссг —0,5 13,5 КР580ГФ24, КР580ВМ80А на вы- воде U с С2, В Напряжение питания UCCS —7,0 0 КР580ВМ80А на вы- воде Uс сз. В Входное напряжение, В и, —0.5 7,0 Выходной ток высо- кого уровня, мА 1 он — 1,5- 1он Выходной ток низко- го уровня, мА ZOL — Емкость нагрузки, пФ Cl — 500 Примечания. 1. Предельно допустимые зна- чения токов /он, Iol приведены в таблицах пара- метров на каждую микросхему. 2. Время воздействия приведенных значений не бо- лее 5 мс. 3.15. Рекомендации по применению Типовая схема микропроцессорной систе- мы на базе микросхем серии КР580 приведе- на на рис. 3.82. Число и состав микросхем в системе определяются требованиями, предъ- являемыми потребителем. Необходимыми микросхемами в любой системе являются: микропроцессор КР580ВМ80А, генератор КР580ГФ24, систем- ный контроллер КР580ВК28 (КР580ВК38), буферная схема адреса, построенная на двух микросхемах КР580ВА86 (КР580ВА87) для обеспечения нагрузочной способности по ши- не адреса. Объем памяти ЗУ и использование одной или нескольких периферийных микро- схем КР580ВВ51А, КР580ВИ53, КР580ВВ55А КР580ВТ57, КР580ВН59, КР580ВВ79 нли КР580ВГ75 определяет пользователь. Микропроцессорная система имеет систем- ную шину, образуемую из трех шин: адреса А15—АО, данных D7—DO и управления. Сис- темная шина позволяет строить микропроцес- сорную систему по модульному принципу: модуль центрального процессора, модуль ЗУ, модуль УВВ и т. д. Каждый модуль может содержать собственные буферные схемы адре- са и данных. Двунаправленные выводы данных перифе- рийных микросхем рекомендуется подключать к системной шине через шинные формирова- тели (КР580ВА86, КР580ВА87 или КР589АП16, К589АП26). Магистральная структура микропроцес- сорной системы позволяет подключать микро- схемы ЗУ общей емкостью до 64К байт и микросхемы УВВ до 256 каналов ввода и до 256 каналов вывода. Для помехоустойчивости системы низко- частотные помехи по цепи питания необходи- мо блокировать конденсатором суммарной емкостью из расчета 0,1 мкФ на каждую мик- росхему, включенным между шинами +5 В и GND непосредственно в начале шины +5 В. Высокочастотные помехи необходимо бло- кировать конденсатором емкостью 0,015— 0,022 мкФ, включенным между каждым выво дом +5 В микросхемы и шиной GXD в непо- средственной близости от микросхем (не да- лее 5 мм1). Для увеличения быстродействия системы трехстабильные линии шины адреса и данных рекомендуется подключать к шинам +5 В че- рез резисторы сопротивлением 2,2 кОм. Предельные электрические режимы эксплу- атации микросхем серии КР580 приведены в табл. 3.64. 169
vehd* п>чннашэп^ Рис. 3.82. Типовая схема микропроцессорной системы на базе МПК серии КР580 170
Глава 4 Микропроцессорный комплект серии КР581 Микропроцессорный комплект (МПК) се- рии КР581 предиазиачеи для построения мик- ро-ЭВМ типа «Электроиика-60», программно совместимой с мини-ЭВМ семейства СМ ЭВМ. Область применения: управление произ- водством и технологическими процессами, сбор и обработка данных, решение научно- технических и экономико-статистических за- дач, проведение инженерно-конструкторских расчетов, моделирование и управление объ- ектами в реальном масштабе времени. Микропроцессорный комплект п-каналь- ных МДП микросхем представляет собой По- разрядный микропроцессор с микропрограм- мным управлением и включает в себя микро- схемы шести типов (табл. 4.1): Таблица 4.1 Тип микросхемы Функциональное назначение Тнп корпуса КР581ИК1* Обработка информа- ции 413.48-5 КР581ИК2* Управление выполне- нием операций 413.48-5 КР581РУ1* Микропрограммное запоминающее уст- ройство для реализа- ции стаидартиого на- бора системы команд 413.48-5 КР581РУ2* Хранение микроко- манд управления вы- полнением операций 413.48-5 КР581РУЗ Микропрограммное запоминающее уст- ройство для реализа- ции операций с пла- вающей запятой 413.48-5 КР581ВЕ1 Микропроцессор с микропрограммным управлением 413.48-5 Примечание. Микросхемы, отмеченные звез- дочкой, составляют базовый МПК серии КР581. Мик- росхема КР581ВЕ1 по функциям аналогична базово- му МПК серии КР581. Микросхемы серии КР581 представляют собой функционально законченные узлы и блоки микропроцессора. Общие характеристики МПК Разрядность обрабатыва- емых данных.................. 8,16 бит Управление.................Микропрограмм- ный способ Число типов команд, вклю- чая команды с плавающей запятой....................... 72 Объем адресуемой памяти 64К байт Число способов адресации . 8 Число уровней прерывания 4 Шина адреса и данных Совмещенная Быстродействие............ 250 тыс. опера- ций/с Система команд .... Типа «Электро- иика-60» Для всех типов ИС МПК серии К581 ста- тические параметры приведены в табл. 4.2, динамические — в табл. 4.3. Таблица 4.2 Параметр । Обозначение Значения параметров мин. макс. Напряжение питания, В иса 4,75 5,25 UCC2 11,4 12,6 ^ССЗ —5,25 —4,75 Ток утечки входов, мкА !L1O — 1,2* Ток утечки тактовых вхо- дов, мкА !lic —- 20* Входное напряжение высокого уровня по так- товым входам, В U тс 11,4 12,6 Входное напряжение низкого уровня по так- товым входам, В UILC —0,5 +0,5 Емкость тактовых вхо- дов, пФ Сс — 80* • Прн Г= + 25°С. 171
Таблица 4.3 Параметр Обозначение KP581 KP581-A КР581ВЕ1 МНИ . макс. мнн. макс. МНИ. макс. Длительность тактового цикла, нс 1с 400 — 600 — 300 — Длительность тактового сигнала, нс тс 90 — 125 — 70 — Время задержки между тактовыми сиг- налами, ис *D 20 — 20 — 5 — Время перехода тактового сигнала при включении и выключении, нс t'THLC , fTLHC 10 50 10 50 — 20 Время перехода входных сигналов при включении и выключении, нс (THL , *ТкН 5 50 5 50 10 4.1. Микросхема КР581ИК1 Микросхема КР581ИК1 предназначена для выполнения логических и арифметических функций над системными данными. Условное графическое обозначение КР581ИК1 приведено на рис. 4.1, структур- ная схема дана иа рис. 4.2, функциональное назначение выводов — в табл. 4.4, временная диаграмма показана на рис. 4.3. 4 RG $ ЛАО ALU АП 5 ЛА! М1 43 5 ЛА 2 М2 92 7 ВАЗ м3 41 а ВА4 М4 40 S ЛА5 М5 39 ВАб Мб 38 . В А ! М7 37 2Ав Мд pg" /J ЛА9 MS 34 14 ПАЮ M1Q 33 15 ВАН Mil 32 'б Л А! 2 т 31 Л А13 мн 30 22 ЛА’А мп 29 23 ЛА 15 М15 2S 27 WI *5. ^СС2 24 . :МЛ 'иссз гб С! 26 Г2 4^ Г* 25 О Таблица 4.4 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 4—17, 22, 23 DA0—DA15 Вход/выход Шина адреса и данных. Используется мульти- плексный режим работы информационных шин (передача адресных сиг- налов, команд и данных по одной шиие) 28—34, 36—44 М15—М0 Вход/выход Шина микрокоманд. По шине микрокоманд орга- низован обмен информа- цией между всеми мик- росхемами комплекта 27 WI Вход Сигнал «Ожидание». При поступлении данно- го сигнала микросхема переходит в режим ожи- дания 46, 26, 47, 25 С1—С4 Входы Тактовые сигналы от внешнего генератора 45 UСС2 Напряжение питания + 12 В Напряжение питания +5 В 48 Чссз — Напряжение питания -5 В 24 GND — Общий Примечание. Источник питания не используется. Рис. 4.1. Условное графическое обозначение КР581ИК1 172
Таблица 4.5 Рис. 4.2. Структурная схема КР581ИК1 Функционально микросхема включает в се- бя: арифметико-логическое устройство (АЛУ); регистры общего назначения (РОН); дешиф- ратор; регистр микрокоманд и регистр-указа- тель для адресации к РОН; устройство мест- ного управления, содержащее логическую мат- рицу дешифрации кода микрокоманды; бу- ферные схемы. Выполнение всех операций осуществляет- ся под управлением соответствующих микро- команд (табл. 4.5). Система микрокоманд, реализуемая КР581ИК1, является важнейшей характеристикой МПК. достаточно универ- сальна и позволяет эмулировать произволь- ный набор системных команд. Для обеспече- ния возможности расширения системы команд или ее модификации и реализации всех пре- имуществ микропрограммного способа управ- ления шина микрокоманд (ШМК) выполнена внешней по отношению к микросхемам МИК. Набор микрокоманд (табл. 4.5), реализуе- мых микросхемой, состоит из следующих групп микрокоманд в соответствии с выпол- няемыми функциями: арифметические, логиче- ские, регистровые, сдвига, ввода, вывода, пе- рехода, инкремента-декремента, управления. Рис. 4.3. Временная диаграмма работы КР581ИК1 Группы микро- команд Операция Число циклов для выполнения микрокоманды Примечание 1 2 3 4 Ариф- мети- ческие Логи- ческие Реги- стро- вые Сложение литера- лов Сложение байтов Сложение слов Условное сложе- ние байтов Условное сложе- ние слов Сложение байтов с переносом Сложение слов с переносом Условное сложе- ние слов Условное сложе- ние чисел Вычитание байта Вычитание слова Вычитание байтов с переносом Вычитание слов с переносом Логическое умно- жение литералов Логическое умно- жение байтов Логическое умно- жение слов Логическое сложе- ние байтов Логическое сложе- ние слов Исключающее ИЛИ байтов Исключающее ИЛИ слов Логическое умно- жение прямого и инверсного байтов Логическое умно- жение прямого и инверсного слов Копирование «фла- гов» Загрузка «фла- гов» Загрузка регистра- указателя Пересылка байта Пересылка слова Условная пересыл- ка байта Условная пересыл- ка слова Загрузка регистра команд 1 1 2 1 2 1 2 2 1 1 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 I 2 1 1 1 1 2 1 2 2 Ь CJ и и . е; ojQi Ls « S a; Qi Qi Qi Qi Qi |£* л л 4.4- « в: <’ ajoj а? t* Of 1 1 t 1 1 Qi Qi 1 I Q? Qi Qi « Qi Qi Q? °? °? 1 1 < i 1 1 1 О °Г П* | i 1 1 I i 4 I QiQi Q? £$?£*? о в QiQi e 1 Л o! a? « « o: a; * °i g Q; Q? Cg 173
Продолжение табл. 4.5 ' 1 2 1 3 4 Сравнение литера- ла Проверка литера- ла Дополнение байта прямое Дополнение слова прямое Дополнение байта инверсное Дополнение слова инверсное Сравнение байта Сравнение слова Проверка байта Проверка слова Вывод слова со- стояния 1 1 1 2 I 2 1 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Сдвиг байта влево с переносом 1 R„^2Rb - С Сдви- га Сдвиг слова влево с переносом Сдвиг байта влево Сдвиг слова влево Сдвиг байта впра- во с переносом Сдвиг слова впра- во с переносом Сдвиг байта впра- во Сдвиг слова впра- во 2 1 2 1 2 1 2 и ч ч 1 ! 1 1 ос О' ОС Пере- Переход 2 5 типов хода Возврат к подпро- грамме Условный переход 2 2 8 типов 5 типов Вво- Ввод литерала 1 — Да, Ввод байта I .—- выво- Ввод слова 2 — Да Ввод байта со- стояния Ввод слова со- стояния 1 2 Чтение и увеличе- ние байта на 1 I ШАД<-/?Ь. Ra Чтение и увеличе- ние слова иа 1 Чтение и увеличе- ние байта иа 2 Чтение и увеличе- ние слова на 2 2 I 2 £ 1 ! i е СХ Чтение (запись) 1 ШАД^-Rb, R„ Вывод байтов 1 UlMX^Rb. Ra Вывод слов I ШАД«—Ra Ии- кре- Условное прираще- ние байта I Со Q t ТС С мента, декре- мента Условное умень- шение байта 1 >3 e t со а Окончание табл 4.5 1 2 3 4 Наращивание бай- 1 Ra+~Rb + • та на 1 Наращивание ело- 2 Ra^Rb -+- 1 ва на 1 Наращивание бай- 1 Ra^Rb + 2 та иа 2 Наращивание ело- 2 Ra+-Rb.2 ва на 2 Уменьшение байта 1 Ra*-Rl>— 1 на 1 Уменьшение слова 2 Ra+-Rb-1 Уп- иа 1 Сброс прерывания 1 равле- Установка преры- I — ния ваиия Сброс регистра 1 состояния Нет операции 1 — Примечания 1 Ra — регистр с адресом но- ля а микрокоманды; Rb — регистр с адресом поля b микрокоманды; ЛИТ — литерал; ШАД — шниа адре- са и данных. 2 Общее число реализуемых микрокоманд 9t. Под временем цикла tc на временных диа- граммах понимается промежуток времени между началом действия тактового сигнала С1 первого цикла и началом действия такто- вого сигнала С1 второго цикла. Обозначение выводов микросхем на диаг- раммах принято в соответствии с условными графическими обозначениями и табл. 4.4. На рис 4.3 приняты следующие обозначе- ния: Ввод — ввод информации по данному вы- воду или группе выводов во время действия соответствующих тактовых сигналов; Вывод — вывод информации по данному выводу или группе выводов; Заряд — установление на данном выводе или группе выводов напряжения высокого уровня; 3-е вост. — во время действия соответст- вующих тактовых сигналов на данном выво- де (группе выводов) устанавливается режим 3-го состояния. Эти обозначения приняты для выводов с совмещенными функциями ввода/вывода ин- формации. Для выводов, выполняющих функции только входов нли только выходов, такие обозначения не приведены. Функцию заряда разрядов ШМК в МПК выполняют микросхемы КР581РУ1— КР581РУЗ. Блок РОН имеет двухканальную (двух- портовую) структуру; при этом один из кана- лов (порт В) предназначен только для чте- ния, а второй (порт А) используется как для чтения, так и для записи информации. Порт Д регистрового блока связан с шиной адреса и данных ШАД, через эту шнну осуществляет- 174
ся передача данных, хранящихся в регистро- вом блоке, внешним схемам. Информация, подлежащая обработке, по- ступает в АЛУ по шинам порта А и порта В блока РОН. АЛУ производит операцию и ре- зультат записывается в регистр по адресу порта А. При обращении к регистровому блоку ад- рес регистров по порту А и порту В выбира- ется нз адресного поля текущей микрокоман- ды. Поле микрокоманды разрядов 0—3 (по- ле а) служит адресом регистра порта А бло- ка РОН, а поле микрокоманды разрядов 4—7 (поле Ь) служит адресом регистра порта В блока РОН для двухадресных микрокоманд. В случае одноадресной микрокоманды обра- щение осуществляется только по адресу по ля а микрокоманды. При микрокомандах перехода код опера- ции содержится в разрядах 12—15 микроко- манды, в оставшихся разрядах 0—11 заклю- чен адрес. В микрокомандах условного пере- хода код операции содержится в разрядах 12—15 микрокоманды, условие — в разрядах. 8—11, а адрес в разрядах 0—7 микрокоман- ды. Тактовые сигналы С1—С4 представляют собой серию из четырех следующих друг за другом неперекрывающихся во времени им- пульсов напряжения (рис. 4.3). Микрокоманда, подлежащая исполнению, поступает в блок управления, содержащий программируемую логическую матрицу рас- шифровки кода микрооперации. Блок управ- ления вырабатывает управляющие сигналы, задающие АЛУ режим работы, соответствую щий поданной микрокоманде. АЛУ парал- лельно обрабатывает два операнда. Обработ- ка 16-разрядных слов осуществляется за два цикла под управлением двухцикловых микро- команд. Обработка 8-разрядных слов требует одного цикла и реализуется одноцикловыми микрокомандами. При регистровых микро- командах код операции, поступающий на рас- шифровку в блок управления, содержится в разрядах 8—15 микрокоманды, а поля а и b микрокоманды содержат адреса регистров об- щего назначения, содержимое которых под- вергается обработке. Запись результата об- работки производится в РОН по адресу по- ля а микрокоманды. При литеральных микрокомандах в каче- стве одного из операндов в операциях АЛУ используется литеральная часть микрокоман- ды. Код операции содержится в разрядах 12—15 микрокоманды, второй операнд заклю- чен в РОН с адресом поля а, а код литера- ла — в разрядах 4—11 микрокоманды. Ре- зультат обработки информации поступает в РОН, имеющий адрес поля а микрокоманды. При микрокомандах условного перехода осуществляется проверка состояния «флага» условия, определяемого разрядами 8—11 мик- рокоманды. Результат проверки выдается в следующем цикле. Во время двухцикловых микрокоманд во втором цикле регистр микрокоманд воспроиз- водит поданную в первом цикле микрокоман- ду с инвертированными младшими разряда ми полей а и ft микрокоманды. Этим обеспе- чивается последовательная обработка 16-раз- рядных данных 8-разрядным АЛУ с помощью одной микрокоманды. Выбор нужных РОН осуществляется ад- ресным дешифратором. Построение блока РОН обеспечивает: параллельную выдачу АЛУ содержимого двух 8-разрядных РОН (двух операндов); вывод в ШАД и ШМК 16-разрядных слов. Блок РОН состоит из 26 8-разрядиых ре- гистров: 10 регистров могут прямо адресо- ваться микрокомандами; 4 адресуются прямо и косвенно (эти регистры выполняют специ- альные функции процессора — счетчик ко- манд, указатель стека); 12 регистров имеют только косвенную адресацию и используются в качестве регистров общего иазиачения. В РОН с адресом поля а микрокоманды может записываться следующая информация: результат обработки информации АЛУ; младший байт слова, поступающего в ШАД; старший байт слова, поступающего в ШАД; содержимое флагов условий, литеральная часть микрокоманды. В ШАД в режиме ввода информации по- ступают команды и данные, которые заносят- ся в нужные РОН и могут передаваться в ШМК. В режиме вывода информации в ШАД выводится 16-разрядное слово — содержимое РОН, адрес которых определяется полями а и b микрокоманды. В ШМК может выводиться- информация, поданная в ШАД; результат проверки флагов условий; 16-разрядное слово — содержимое РОН, адрес которых определяется полями а и 6 микрокоманды. Регистр-указатель для косвенной адреса- ции представляет собой трехразрядный ре- гистр, хранящий адрес пары РОН; он может загружаться либо из адресной части систем- ной команды, либо из адресного поля регист- ра системной команды. Регистры кодов условий обеспечивают хранение следующих условий: отрицательный результат; нулевой результат; 4-разрядиый перенос; 8-разрядиый перенос; переполнение. Схема проверки состояния флагов усло- вий обеспечивает выдачу результата провер- ки при подаче микрокоманд условного пере- хода. При поступлении на вход WI сигнала «Ожидать» регистр микрокоманд воспроизво- дит подаииую в данном цикле микрокоманду и микросхема переходит в режим ожидания. Режим ожидания используется в случае ожи- дания поступления информации в ШАД или при необходимости выдачи информации в те- чение нескольких циклов. После сигнала «Ожидание» микросхема заканчивает выпол- нение поданной микрокоманды; ее узлы и 175
Т а б л и ц а 4.6 Параметр Обозначе- ние Значе- ния па- рамет- ров Примечание X X S X P3 S Ток потребле- ния от источни- ка UcC2> мА ^СС2 — 35 7'—i-25 С Ток потребле- ния от источни- ка иссз, мА !ССЗ 1,0 ^ссл ~ — 4,5 В. Т -25 °C Выходное на- пряжение высо- кого уровня ШАД, В Uqhda 2,3 — 1 ~’ 1 мА Выходное на- пряжение низ- кого уровня ШАД, В UOLDA 0,6 10/ -0,8 мА Выходное на- пряжение низ- кого уровня ШМК, В Uqlm 0,5 Входное напря- жение высокого уровня по ШАД. В UIHDA 3,4 Входное напря- жение низкого уровня по ШАД, В UlLDA — 0,7 Входное напря- жение высоко- го уровня по ШМК, В UI НМ 3.4 — Входное напря- жение низкого уровня по ШМК, в U/LM — 0,7 Напряжение высокого уров- ня иа входе WI, В UIH'Xl 3,4 — Напряжение низкого уровня на входе WI, В — 0,7 Емкость вхо- дов, пФ C1C 14 Т 4 25 °C блоки готовы к приему и выполнению следу- ющей микрокоманды. Статические параметры КР581ИК1 приве- дены в табл. 4.6. 4.2. Микросхема КР581ИК2 Микросхема КР581ИК2 предназначена для генерации адресов микропоследователь- ностей для микропрограммного постоянного за- поминающего устройства и управляющих сиг- налов для внешних операций ввода/вывода Условное графическое обозначение микро- схемы приведено иа рис. 4.4, назначение вы- водов — в табл. 4.7, структурная схема дана на рис. 4.5, временная диаграмма работы по- казана на рнс. 4.6. В состав микросхемы входят регистры системных команд и микрокоманд; програм- мируемая матрица трансляции (ПМТ); счет- чик микрокоманд; регистры возврата и состо- яния; схемы управления. При генерации адресов микропоследова- тельностей, реализующих конкретную систем- ную команду, а также управляющих сигна- лов для внешних операций ввода/вывода в качестве исходной информации используются 16-разрядные системные команды и текущие микрокоманды. Микросхема управляется 16-разрядиыми системными командами и 18-разрядными мик- рокомандами, поступающими по ШМК. Для установки микросхемы в режим прие- ма микрокоманд нз микропрограммного пос- тоянного запоминающего устройства на вход Рис. 4.4. Условное графическое обозначение КР581ИК2 176
Таблица 4.7 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 33, 34 36—44 ~мТо—мо Входы/выходы Разряды 0—10 шииы микрокоманд Обмен микрокомандами и адресами 28—32 М15—М11 Входы Разряды 11 —15 шины микрокоманд 12 М16 Вход/выход Разряд 16 шины микрокоманд. Информация о числе циклов 8 М17 Вход Разряд 17 шины микрокоманд 4 1NRRQ1 Вход Требование прерывания от внешнего устройст- ва 5 INRRQ2 Вход Требование прерывания по таймеру 6 INRRQ3 Вход Требование прерывания по питанию 7 INRRQ4 Вход Требование прерывания по регенерации ОЗУ 9 В BUSY Вход Сигнал «Канал занят». Поступает прн занято- сти канала. МПК переходит в режим ожида- ния 10 COMP Вход Сигнал «Отладка». Используется при техноло- гической отладке 11 SR Вход Сигнал «Сброс». Начальная установка адреса микропрограммы 13 RA Вход Сигнал «Готово». Означает, что данные уста- новлены в канале или приняты 14 W7 Выход • Сигнал «Ожидать». Подается на вход WI Мик- росхемы КР581ИК1 и переводит ее в режим ожидания 15 DO Выход Сигнал «Вывод данных». Формируется прн операциях вывода данных 16 WRBY Выход Сигнал «Запись байта». Формируется при опе- рациях вывода адреса или при выводе байта данных 17 INRAK Выход Сигнал «Подтверждение прерывания». Озна- чает, что требование прерывания принято 22 SIN Выход Сиихросигиал. Формируется при установке ад- реса в канале и сохраняется до конца цикла обращения к каналу 23 DI Выход Сигнал «Ввод данных». Формируется при опе- рациях ввода данных 46, 26, 47, 25 C1—C4 Входы Тактовые сигналы от внешнего генератора 27 Ucci — Напряжение питания +5 В 45 Uccz — Напряжение питания +12 В 48 Uccz — Напряжение питания —5 В 24 GND Общий 177
Таблица 4.8 Рис. 4.5. Структурная схема КР581ИК2 S7? подается соответствующий сигнал; при этом счетчик микрокоманд устанавливается в исходное состояние и в этом же цикле микро- схема формирует и выдает в ШМК микро- команду «Нет операции». В следующем так- товом цикле микросхема готова принять ин- формацию из ШМК. Расшифровывая микпо- комаиды, микросхема выдает управляющие сигналы, отражающие режим работы МПК. Состояние программируемой матрицы транс- ляции запоминается в регистре состояний. На вход ПМТ поступают четыре сигнала преры Рис. 4.6. Временная диаграмма работы КР581ИК2 Параметр Обозначение Значения параметров мин. макс. Ток потребления от ис- точника Ucci, мА 1сс\ — 8,0* Ток потребления от ис- точника Ucci, мА 1С С‘2 — 25,0* Ток потребления от ис- точника Uccs, мА 1 сел — 1,0* Выходное напряжение высокого уровня ШМК, В Uqhm 3,4 — Выходное напряжение низкого уровня ШМК, В Uqlm — 0,5 Выходное напряжение высокого уровня по управляющим выхо- дам, В Uqh 2,3** —- Выходное напряжение низкого уровня по уп- равляющим выходам, В U oi. — 0,6*** Входное напряжение вы- сокого уровня по ШМК, В и 1НМ 3,4 — Входное напряжение низкого уровня по ШМК, В UILM — 0,7 Входное напряжение вы- сокого уровня по управ- ляющим входам, В UI н 3,4 - Входное напряжение низкого уровня по уп- равляющим входам, В — 0,7 Емкость входов, пФ СIC — 10* * Прн Т=+25°С. *• Прн /ои=0,2 мА *** При IOI. — I.6 мА вания. Логика ПМТ осуществляет арбитраж приоритетов прерываний. На вход ПМТ по- ступает также информация внутренних фла- гов состояний, которые устанавливаются и сбрасываются в процессе выполнения микро- программы. Счетчик микрокоманд увеличивает свое состояние на единицу после каждого обра- щения к микропрограммному постоянному за- поминающему устройству, кроме случаев, когда он загружается микрокомандами пере- хода илн выходной информацией ПМТ. Выполнение одноуровневых подпрограмм обеспечивается регистром возврата, который 178
может хранить и восстанавливать содержи- мое счетчика микрокоманд. Расшифровку си- стемной команды микросхема производит по- байтно, причем вначале обрабатывается стар- ший байт команды и формируется стартовый адрес микропоследовательности, реализую- щей данную системную команду. В зависимости от кода операции микро- команды обрабатываются микросхемой за одни нли два тактовых цикла. При обработ- ке двуцикловой микрокоманды новый адрес запрашивается из микропрограммного посто- янного запоминающего устройства в течение двух циклов. В режим ожидания микросхема устанавливается в случае ожидания систем- ной информации до тех пор, пока на вход не поступит соответствующий уровень уп- равляющего сигнала. В режим ожидания мик- росхема устанавливается также прн занято- сти системного канала, прн соответствующем сигнале иа входе «BBUSY». Из режима ожи- дания микросхема выходит с приходом сис- темной команды и сигнала «Готово» на вход RA. Статические параметры КР581ИК2 приве- дены в табл. 4.8. 4.3. Микросхемы КР581РУ1, КР581РУ2 и КР581РУЗ Микросхемы микропрограммного постоян- ного запоминающего устройства (МПЗУ) КР581РУ1, КР581РУ2 и КР581РУЗ предназ- начены для хранения и оперативной выдачи микропрограмм для реализации основного на- бора команд микропроцессора и операций с плавающей запятой. Таблица 4.9 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 33—42. 44 М10—М0 Входы/вы- ходы Разряды 0—10 шины микрокоманд. Обмен микрокомандами и адресами 9—12. 32, 15 М15—М11, М17 Выходы Разряды 11 —15, 17 шииы микроко- манд 14 М16 Вход/выход Разряд 16 шнны мик- рокоманд. Информа- ция о числе циклов 16. 17, 22. 23 М18—М21 Выходы Разряды 18—21 мик- рокоманды 46. 26. 47, 25 С1—С4 Входы Тактовые сигналы от внешнего генератора 27 Ucc\ — Напряжение питания +5 В 45 UcC2 — Напряжение питания + 12 В 48 Uccs — Напряжение питания —5 В 25 GND — Общий Условное графическое обозначение микро- схем приведено иа рис. 4.7, структурная схе- ма показана иа рис. 4.8, назначение выводов дано в табл. 4.9, временная диаграмма рабо- ты приведена на рис. 4.9. Функционально каждая микросхема содер- жит: схему выбора конкретной микросхемы; дешифратор; матрицу ПЗУ микропрограмм. Микросхемы КР581РУ1 и КР581РУ2 обес- печивают реализацию основного набора ко- манд микропроцессора, а КР581РУЗ — реа- лизацию операций с плавающей запятой. Емкость матрицы ПЗУ микропрограмм каждой микросхемы 512 бит иа 22 разряда. Разряды 0—1 служат в качестве адресных входов дешифратора столбцов, разряды 2— 8 — дешифратора строк. На разряды 9 и 10 поступает информация разрешения (запрета) данного кристалла для выбора нужной мик- росхемы МПЗУ. Разряды 11—21 используются только для вывода информации из МПЗУ и используют- ся для выполнения специальных функций си- стемы. Статические параметры микросхем КР581РУ1—КР581РУЗ приведены в табл. 4.10. Схема соединения микросхем МПК серии КР581 приведена на рис. 4.10. Базовый МПК включает в себя микросхемы КР581ИК1, КР581ИК2, КР581РУ1 и КР581РУ2. Полный МПК содержит дополнительно КР581РУЗ. Обмен информацией микросхем между со- бой и с внешними схемами осуществляется 44 42 41 40 39 за 31 36 35 34 33 2а 45 21 24 4а »5 26 47 25 ф OS •л > мЪ М1 Я2 нз М4 М5 Мб М7 ма М9 М10 CS 'иссг ^сс, .оно •иСсз Cf CZ СЗ Ck ROM ~Т— мн mTz мТз Mik М15 m M1S M19 MZO MZf Mf6 п 32 12 11 10 9 15 16 . 17 , 22 23 Рис. 4.7. Условное графическое обозначение КР581РУ1, КР581РУ2, КР581РУЗ 179
г Таблица 4.10 Рис. 4.8. Структурная схема КР581РУ1, КР581РУ2, КР581РУЗ через 16-разрядиую совмещенную шнну ад- реса и данных, шину микрокоманд и шииу управления. Команда, подлежащая исполне- нию, поступает на ШАД, передается иа ШМК и записывается в регистр системных команд. Начинается процесс вычисления адреса нача- ла последовательности микрокоманд (микро- программы), реализующей данную системную команду. Микропроцессор работает в конвейерном режиме, при котором выполнение одной мик- рокоманды перекрывается во времени с вычи- слением адреса и выборкой очередной микро команды. Используется три типа команд: безадрес- ные; одноадресные; двухадресные. МПК выполняет одно- и двухадресные команды как с 16-разрядиыми словами, так и с 8-разрядиыми байтами. Поэтому многие операции могут выполняться очень эффектив- но. Выполнение команды начинается с опера- ции по ее выборке, для чего в шину адреса п данных выводится адрес данной команды. После поступления команды и ее дешифрации выполняются операции по выборке операндов с использованием соответствующих методов адресации. Затем производится собственно операция по исполнению дайной команды. При этом в зависимости от кода команды ре- 17 ми-мю —_________*£_________-д ci a cj сч \ ci сг сз М ; ; | । I | р ввоз вы мп-мп, МП М15 I I I 11 Рис. 4.9. Временная диаграмма работы КР581РУ1, КР581РУ2, КР581РУЗ Параметр Обозна- чение Значения параметров мнн. макс. Ток потребления от источника Ucci, мА Ток потребления от источника Uca, мА Ток потребления от источника Uca, мА Выходное напряже- ние высокого уровня ШМК (МО—МП), В Выходное напряже- ние низкого уровня ШМК (М0—М17), В Выходное напряже- ние высокого уровня ШМК (MI8—М21),В Выходное напряже- ние низкого уровня ШМК (М18—М21),В Входное напряжение высокого уровня по ШМК, В Входное напряжение низкого уровня по ШМК. В Входное напряжение высокого уровня по входу CS, В Входное напряжение низкого уровня по входу CS, В Емкость входов, пФ ^СС1 — 16,0* 1СС2 — 10,8* 1са — 1.0* ионм 3,0 — Uqlm — 0,5 Vqhm 2,3** — UOl.M — 0,4*** U ihm 3,4 — UI LM — 0,7 U i hcs 3,4 — UILCS — 0,7 CIC — 8 * При 1 — +25 'С. * * При /он =0,2 мА • •• При мА зультат может как заноситься в соответству- ющий РОН, так и выводиться в шину адреса и данных. В безадресных командах команда содер- жит только код операции. В кодах одно- и двухадресных команд обычно содержится информация, которая оп- ределяет: выполняемую функцию (код операции); адрес регистров общего назначения, ис- пользуемых при выборке операндов; метод адресации (способ использования выбранного РОН). Регистры общего назначения могут, быть использованы: как накопители (обрабатываемые данные хранятся в регистрах); как указатели адреса (РОН содержит ад- рес операнда, а не сам операнд); 180
ШАД DAO DAI DA2 DAJ DAU DA5 DA6 DA7 DA8 DAS DA10 DAI! DAI2 DA1J DAIU DAIS i +58 С2 к W1 - CU &n CI 02 CJ KP581MKI MID WH ЯП Ш мти Ж КГ581ИК2 CI C2 CJ CU OfCJ ucn BHD Uca Кб Ш01 umi ihkksj ммь MIT 88USY COMP SK KA wi Mlj ми ми MI5 М2 м3 т 'ctmm ^яв Wl DO WK8U IHKAK— SYH - DI - Шина управления DS 0** — Mo - w CS 4: tyci Wccz itOHD 4 f °CCJ r- CI - C2 - CJ - cu КОМ F MtU мп MIS M28 M2I r++ M18 КК581КШ КР581РУ2 К8581ПЗ lw Рис. 4.10. Схема соединения микросхем МПК серии КР581 как указатели адреса, содержимое кото- рых изменяется автоматически с заданным шагом, что позволяет обращаться к последо- вательно расположенным ячейкам памяти При этом автоматическое увеличение содер- жимого указателя при обращении к последо- вательно расположенным ячейкам памяти но- сит название автоинкрементной, а уменьше- ние — автодекрементной адресации; как индексные регистры, содержимое кото- рых прибавляется к индексному слову для вычисления адреса операнда. Использование автоинкрементного и авто- декрементного методов адресации дает воз- можность организации стековой памяти. В ка- честве указателя стека может быть выбран любой программно доступный РОН. Общее число команд, включая команды с плавающей запятой, 72. 4.4. Микросхема КР581ВЕ1 Микросхема КР581ВЕ1 представляет со- бой микропроцессор с микропрограммным уп- равлением, в функциональном отношении ана- логичный базовому МПК серии КР581, состо- ящему из микросхем КР581ИК1, КР581ИК2, КР581РУ1, КР581РУ2. Она обеспечивает реа- лизацию системы команд базового МПК (ти- па «Электроника-60»), Микросхема изготовляется по высокоточ- ной n-каиальной МДП-технологии с поли- кремниевыми затворами. Область применения: управление производством и технологиче- скими процессами; сбор и обработка данных; решение научно-технических и экономико- статистических задач; проведение инженерно-конструкторских расчетов; моделирование и управление объектами в реальном масштабе времени. Условное графическое обозначение КР581ВЕ1 приведено на рис. 4.11, структур- ная схема дана на рис. 4.12, функциональное назначение выводов показано в табл. 4.11, временная диаграмма входных и выходных сигналов — иа рис. 4.13. Общие характеристики КР581ВЕ1 Разрядность обрабатыва- емых данных.............. 8,16 бит Управление...............Микропрограмм- ное Чисто типов команд ... 64 Объем адресуемой памяти 64К байт Число способов адресации . 8 Число уровней прерывания 4 Шина адреса и данных . . Совмещенная Быстродействие............ 330 тыс. опера- ций/с Система команд .... Типа «Электро- ника-60» 181
Таблица 4.11 43 44 42 4/ INRRQ1 INRRQZ 1NRRQ3 INRRQ4 CPU DAO Mt DA2 DA3 S 7 8 3 37 RA DA4 70 38 SR DA5 12 33 COMP DA6 13 4g SBUSY DAI 74 DAB DAS DA 10 DAU 15 7 . 7/ } 45, : uccz :snd to n 13 4g, и/ 9 DA1Z го CC3 DA13 DA14 21 47 Cl 22 25 CZ DA 15 23 46 2* Г4 F M18 23 M13 23 MZO 27 M2I 26 F INRAK 32 SYN 33 DI 34 WRBY 35 DO 36 Рис. 4.11. Условное графиче- ское обозначение КР581ВЕ1 Условно в структурной схе- ме можно выделить три основ- ных функциональных блока: обработки информации, вклю- чающий в себя арифметико- логическое устройство, блок ре- гистров общего назначения, де- шифратор для адресации к РОН и схемы управления АЛУ; управления выполиеиием опе- раций, включающий в себя кон- троллер микропрограммной по- следовательности (КМП), реги- стры команд и микрокоманд, логику управления вводом и выводом информации и обра- ботки прерываний; микропрограммное постоян- ное запоминающее устройство (МПЗУ). Обмен информацией между основными блоками микропро- цессора осуществляется по внутренней шиие микрокоманд. Работа микропроцессора про- исходит следующим образом. Команда, подлежащая испол- Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 6—10-, DAO—DA 15 Входы/ Шнна адреса и данных. Ис- 12—17- ВЫХОДЫ пользуется мультиплекс- 19—23 26—29 M21—M18 Выходы иый режим работы инфор- мационных шии, адресные сигналы, команды и данные передаются по одной шине Разряды 18—21 мнкро- 43 INRRQ1 Вход команды Требование прерывания от 44 INRRQ2 Вход внешнего устройства Требование прерывания по 42 1NRRQ3 Вход таймеру Требование прерывания по 41 INRRQ4 Вход питанию Требование прерывания по 37 RA Вход регенерации ОЗУ Сигнал «Готово». Подается 38 SR Вход в случае, когда данные установлены в канале или приняты Сигнал «Сброс». Начальная 39 COMP Вход установка адреса Сигнал «Отладка». Исполь- 40 BBUSY Вход зуется при технологической отладке Сигнал «Канал занят». По- 32 INRAR Выход дается в случае занятости канала. Микропроцессор пе- реходит в режим ожидания Сигнал «Подтверждение 33 SYN Выход прерывания». Означает, что требование прерывания при- нято Синхросигнал. Формирует- 34 DI Выход ся при установке адреса в канале и сохраняется до конца цикла обращения к каналу Сигнал «Ввод данных» 35 WRBY Выход Формируется при операци- ях ввода данных Сигнал «Запись байта». 36 DO Выход Формируется при операциях вывода адреса нлн при вы- воде байта Сигнал «Вывод данных». 47, 25, C1—C4 Выход Формируется при операци- ях вывода данных Тактовые сигналы от внеш- 46, 24 и Ucct — него генератора Напряжение питания 4-5 В 1 UcC2 — Напряжение питания -|-12 В 48 Ucci — Напряжение питания —5 В 45 GND — (напряжение смещения под- ложки) Общий 182
Рис. 4.12. Структурная схема КР581ВЕ1 неиию, поступает на совмещенную шину адреса и данных (DA15, DAO на структурной схеме), заносится в регистр команд и посту- пает во внутреннюю шину микрокоманд. На- чинается процесс вычисления адреса начала последовательности микрокоманд (микропро- граммы), реализующей данную системную команду. Принятая команда по ШМК посту- пает далее иа расшифровку иа входы конт- роллера микропрограммной последовательно- сти. Выходная информация КМП является функцией предыдущей микрокоманды, систем- ной команды, слова состояния и управляю- щей информации Вычисленный адрес по ШМК поступает на входы ПЗУ микропрог- рамм (МПЗУ), которое формирует соответст- вующую данному адресу микрокоманду Ем- кость матрицы МПЗУ-1К 22-разрядных мик- рокоманд Младшие 18 разрядов микрокоманды нап- равляются в ШМК для ее исполнения, стар- шие 4 разряда поступают в шину управления для управления внешними устройствами (М18—М21). Разряды 0—15 микрокоманды поступают в регистр микрокоманд, где хранятся весь пе- риод ее выполнения. С выхода регистра мик- рокоманд микрокоманда поступает снова на вход КМП для участия в вычислении адреса следующей микрокоманды. Адресная часть микрокоманды поступает иа входы дешифра- тора для дешифрации содержимого блока ре гистров общего назначения, а код операции микрокоманды подается для расшифровки на логику управления АЛУ, которая вырабаты- вает сигналы, управляющие режимом работы АЛУ. Информация с выхода дешифратора по- ступает на адресные входы блока РОН Выб- ранные из блока регистров общего назначе- ния данные поступают на обработку в АЛУ, которое параллельно обрабатывает два опе- ранда. В качестве одного из операндов может ис- пользоваться литеральная часть микрокоман- ды. Г7 Г2 t gJ ( £4 gl , g? , gJ , W “I I Ti M15-M0 INRRH1 inrruz 1НШЗ INKKQO RA BBUSY SR COMP ^crnaHOt -Информация _ycm aH_ojaejia_ Ввод I t t no I t ^Вывой I I I формации Ц | । I Вывод информации \ I ' I I I' Ч ВывоЗ информации 1 ' I ---------- / 'Выбор I информации WRBY Hl SYR INRAR црмаиии I i I t t Рис 4.13. Временная диаграмма входных и выходных сигналов КР581ВЕ1 183
Таблица 4.12 Параметр Обозначение Значения параметров мин. макс. Ток потребления от ис- точника Ucci, мА !CCi — 8* Ток потребления от ис- точника UcC2, мА !СС1 — 36* Ток потребления от ис- точника Оссз, мА 1ссз — 0,8* Входное напряжение тактовых сигналов высо- кого уровня, В U 1нс 11,4 12,6 Входное напряжение тактовых сигналов низ- кого уровня, В U1LC —0,5 0,5 Входное напряжение высокого уровня, В и !Н 3,4 5,25 Входное напряжение низкого уровня, В UlL —0,5 0,7 Выходное напряжение высокого уровня, В ион 2,3** — Выходное напряжение низкого уровня, В Uql — 0,6*** Емкость входов, пФ — 15* • Прн Г= + 25’С. *• При /он =—80 мкА. *** При /оь = 0,8 мА. Результат обработки информации АЛУ записывается в блок регистров общего назна- чения по адресу, определенному разрядами 0—3 микрокоманды. При операциях ввода информация, поступающая по ШАД, записы- вается в блок регистров общего назначения, а при операциях вывода выводится в ШАД. Блок РОН состоит из 26 8-разрядных ре- гистров: 10 регистров могут прямо адресо- ваться микрокомандами; 4 адресуются прямо н косвенно (косвенная адресация осуществля- ется в соответствии с адресными полями сис- темной команды, хранящейся в регистре ко- манд. Эти регистры, как правило, содержат операнды источника и иазначеиня, информа- цию о текущем состоянии, а также выполня- ют специальные функции центрального про- цессора, например счетчик команд, указатель стека; 12 регистров имеют только косвенную адресацию и используются в качестве регист- ров общего назначения при выполнении ко- манд. Микропроцессор иа микрокомаидном уров- не работает в конвейерном режиме, при кото- ром выполнение одной микрокоманды совме- щается во времени с вычислением адреса н выборкой очередной микрокоманды. Выполне- ние операций над байтами осуществляется за один микрокомаидный цикл. В случае, если происходит операция над полным словом (16 разрядов), то она завер- шается за два цикла под управлением одной двухцикловой микрокоманды. Система микрокоманд микросхемы КР581ВЕ1 полностью совпадает с системой микрокоманд МПК серии КР581. Для управления работой микросхемы ис- пользуется серия из четырех тактовых сигна- лов С1—С4. Под микрокомандиым циклом tc понимается период следования любого из тактовых сигналов. В случае, когда нет режи- ма ввода или вывода информации, шины DA15—DA0 устанавливаются в 3-е (высоко- омное) состояние. На временной диаграмме (рис. 4,13) при- няты следующие обозначения: Данные установлены — иа шинах DA15— DA0 установлены истинные данные; Ввод данных — в данный промежуток времени осуществляется ввод данных в мик- ропроцессор; Вывод данных — вывод данных из микро- процессора; Ввод — на данном входе БИС илн груп- пе входов в обозначенном промежутке вре- мени происходит прием соответствующей ин- формации; Вывод информации — на данном выходе илн группе выходов в обозначенный проме- жуток времени осуществляется вывод инфор- мации; Заряд — на данной группе выходов в обозначенный промежуток времени осущест- вляется заряд шин до высокого уровня нап- ряжения. Статические параметды КР581ВЕ1 приве- дены в табл. 4.12. Г лава 5 Микропроцессорный комплект серии К583 Микропроцессорный комплект серии К583 предназначен для построения широкого клас- са вычислительных средств от микроконтрол- леров до высокопроизводительных систем об- работки информации широкого назначения. 184 Комплект ориентирован иа произвольную си- стему команд и позволяет создавать ЭВМ с магистрально^модульиой организацией, эму- лирующих любую систему команд.
Таблица 5.1 Тип микро- схемы Функциональное назначение Тип корпуса Тип микро схемы Функциональное назначение Тип корпуса К583ВС1 К583ИК1 К583КП1 К583ВМ1 К583ХЛ1 Центральный процес- сорный элемент (8-раз- рядный) Схема адресации ЗУ и генерации последова- тельности кодов Коммутационный мик- ропроцессор Логический микропро- цессор Магистральный комму- татор байтовый 4134,48-2 4134.48-2 4)34.48-2 4134.48-2 4134.48-2 К583ВГ1 К583ВА1 К583ВА2 К 583В АЗ К583ВА4 Генератор синхросиг- налов Магистральный приемо- передатчик с памятью Магистральный приемо- передатчик без памяти Универсальный комму- татор магистралей Универсальный комму- татор байтовой инфор- мации 4119.28-1 405.24-2 4119.28-1 4134.48-2 4134.48-2 Таблица 52 Параметр К583ВС1 К583ИК1 К583КП1 К583ВМ1 К583ХЛ1 К583ВГ1 К583ВА1 K583BK2 K583BA3 K583BA4 Технология 12L PL I2L I2L I2L TTLS TTLS TTLS TTLS TTLS Разрядность 8 16 8 8 8 — 4 5 8 ' 8 Наращиваемость ~Ь — + г 4 * Г t 4 + Время цикла, ис 1000 1000 1000 1000 1000 — — — 200 200 Время задержки, нс — — — — 100 100 110 25 100 45 Ток потребления, мА 300 280 210 220 170 150 100 80 90 120 Напряжение пита- ния, В — — — — — 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 Микропроцессорный комплект характери- зуется большой вычислительной мощностью, достаточно высоким быстродействием. По электрическим параметрам МПК серии К583 совместимы со стандартными ТТЛ-сериями, существует также полная совместимость се- рий К583 и К584. Состав МПК серии К583 приведен в табл. 5.1, а их статические пара- метры даны в табл. 5.2. Все микросхемы комплекта обеспечивают стандартные ТТЛ-уровни входных и выход- ных сигналов и функционируют в отрицатель- ной логике. 5.1. Микросхема К583ВС1 Микросхема К583ВС1 — универсальный 8- разрядный центральный процессорный элемент (ЦПЭ), выполненный по технологии PL, предназначен для приема, хранения, арифме- тико-логической обработки и выдачи байтовых данных; может быть использован как состав- ная часть процессора микро-ЭВМ. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено' иа рис. 5.1, назначение вы- водов — в табл. 5.3, структурная схема по- казана на рис. 5.2, формат микрокоманд — на рис 5.3, временная диаграмма — на рис. 5.4, система микрокоманд — в табл. 5.4 и 5.5. Микросхема работает с числами в дополни- тельном коде с фиксированной точкой перед старшим разрядом или кодами. Диапазон представления чисел —1^Х^ + 1. Управление микросхемой осуществляется внешним кодом. Управляющий код имеет струк- туру, приведенную иа рис. 5.5. Внешние сигналы SI, S2, S3.1, S3.2 образу- ют систему синхронизации работы микросхе- мы Прием микрокоманды осуществляется по фронту сигнала S1 за время срабатывания ре- гистра микрокоманд (РМК). Все последующее время цикла содержимое магистрали микро- команд МК (разряды 0—15) не влияет на ра- боту микросхемы Синхросигнал S2 определяет работу блока обработки информации, выдачу исходных дан- ных в блок обработки и запись результата в память микросхемы. Синхросигналы S3.1, S3.2 предназначены для выдачи результата из микросхемы. 185
Таблица 5.3 39 38 ~3$~ ~з?~ 5 6 7 40 43 43 47 41 42 4V Тб" 34 27 1 2 3 4 24 LMI 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ю 11 12 13 14 15 К с 51 52 S3 1 S3 2 GND CPU 1.1 Q 1 2 3 4 5 6 7 1 2 I 5 б 7 С < Р < 2 < СР А SL SR 1 2 в 1Q 12 14 16 ТЗГ 20 2? 9_ 11 13 15 17 19 21 23 , 35 , 30 28 29 32 33 26 25 48 Рис. 5 1. Условное графи- ческое обозначение К583ВС1 Вывод Обозиачеиие Тип вывода Функциональное назначение выводов 35—39, 5—7, 40, 43, 45, 47, 41,42 LMI0—LMH5 Вход 16-разрядная шина микро- команд предиазначеиа для приема микрокоманды 34 К Вход Признак позиции секции. Указывает иа старшую или нестаршую позицию секции 27 С Вход Сигнал «Входной перенос». Служит для расширения разрядности обрабатыва- емого слова 1 S1 Вход Сигнал «Прием микрокоман- ды» 2 S2 Вход Сигнал «Исполнение микро- команды» 3 S3 1 Вход Сигнал «Выдача на инфор- мационную магистраль L1-» 4 S3 2 Вход Сигнал «Выдача иа инфор- мационную магистраль L2* 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 LI (O)—L1 (7) Входы/вы- ходы 8-разрядная двунаправлен- ная магистраль данных 9, 11, 13, 15, 17, 19. 21, 23 12(0)—L2 (7) Входы/вы- ходы 8-разрядная двунаправлен- ная магистраль 31 G Выход Сигнал «Образование пере- носа» 30 Р Выход Сигнал «Распространение переноса» 28 Z Выход Признак нуля результата 29 СР Выход Признак переполнения 32 А Выход Признак знак/выдвигаемый разряд 33 SL Вход/выход Левый вход/выход сдвига- теля АЛУ 26 SR Вход/выход Правый вход/выход сдви- гателя АЛУ 25 !ai Вход Ток 1-го инжектора 48 Вход Ток 2-го инжектора 24 GND Вход Общий По фронту сигнала S1 происходит прием микрокоманды в РМК, запись в РОУ, регистр режима значений, подготовленных УУ в пре- дыдущем такте работы. По срезу сигнала S2 разрешается запись информации из РОНО—РОН15 и РР в PL1 и PL2 По низкому уровню сигнала S2 результат операции со сдвигателя АЛУ заносится в РОНО—РОН 15 и РР; выдача информации в L1 бывает только при наличии сигнала S3.1, низкого уровня в L2—при наличии сигнала S3.2 низкого уровня. Комбинации синхросигналов S1 и S2 опре- деляют четыре режима работы: остаточного управления; пропуска такта; приостановки; нормальный режим. При запрете S1 (режим остаточного уп- равления) новая микрокоманда не принимает- ся, а исполняется предыдущая. 186
Таблица 5.4 Мнемоника микрокоманды Поле П\ Разряды мик- рокоманды Выполняемая функция Признак результата А СР Z Знаковый разряд х°- 3 2 К cQ oj сх Перепол- нение Выход пе- реноса Нуль ре- зультата 0 1 2 3 4 ко К-1 к-0 К-1 ко к-1 ко К1 ко к-1 SET (RES) SEI (SFW) SSI (SSW) AW (A/) MFW (MFI) MFI (MFC) MSW (MSI) MSI (MSC) AN BAN NBS OBS OR BOR EX BEX SLLEW (SLLFl) SRLFW (SRLFI) SCLFW (SCLFI) SCREW (SCRFI) SLAFW (SCAFI) SLLFW (SLLFW) SRAEW (SRAFI} SRLSW (SRLSI) SCLSW (SCLSI) SCRSW (SCRSI) SLASW (SLASI) SRASW (SRASI) SLLAW (SLLAI) SRLAW (SRLAI) L 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 I 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 I 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 I 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 I 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 Запись FF16 (OOie) S — (F-|-l) -|-C F- (S+ 1)+C F+S+C F+C F + C s+c s+c FAS FAS FVS FVS FVS F®S ' F®S Левый логический сдвиг (F + C) Правый логиче- ский сдвиг (F+C) Левый циклический сдвиг (F+C) Правый цикличе- ский сдвиг (F-f-C) Левый арифмети- ческий сдвиг (F+C) Левый логический сдвиг (S-I-C) Правый арифмети- ческий сдвиг (ГЧ-С) Правый логиче- ский сдвиг (S+C) Левый цикличе- ский сдвиг (S+C) Правый цикличе- ский сдвиг (S-I-C) Левый арифмети- ческий сдвиг (S+C) Правый арифмети- ческий сдвиг (S+C) Левый логический сдвиг (F + S+C) Правый логиче- ский сдвиг (F+S+C) Загрузка регистра режима ++++++++++++++++1 Illi II Illi 1 II 1 1 1 1 1 1 III II Illi 1++++++++++++++++ IIIIIIIIIIIIIIII+I+I+ +1 1 + 1+ 1 +1 1 1 1 1 1 1 1 ! 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 + 1 + 1 1+ +1 + 1 + 1+ + ++++++++111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 II Illi 1 II 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 +++++ ++ +1 1 1 1111 1 1 . 1 1 1 1 1 1 Illi 1 II 1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + -+- + + + + | Т- + + -+- - 4- + + + + + + +А—Н—1—1—ИН—1—ЬЧ—ИН—।—1—1—Н 1 Примечания. I. С — входной перенос. 2 В столбце «Мнемоника микрокоманды» в скобках дана мнемоника микрокоманды для С=1. 3. К — признак позиции микросхемы. Если К-1, то данные воспринимаются как коды, если К=о, то данные воспринимаются как числа. 4. F — первый операнд, S — второй операнд. 187
Таблица 5.5 И х $ § ° Поле П2 Разряды микроко- манды Выполняемая функция, приемник результата Регистр режима Адрес источника первого операнда Адрес источника второго операнда Л « 5 6 7 0 1 1 j RR ООО РОН (/)—>£./; РОН (/)-ь£2 0 0 РМК (8—11) РМК (12—15) А Л У [РОН (/), РОН (/)]-> 1 1 РОУ (0—3) РОУ (4—7) -»РОН (/) RL 0 0 1 РОН (/)->£/ 0 X РМК (8—11) АЛУ [РОН (У), L2\—>РОН (У) 1 X РОУ (0—3) — RR1 0 1 0 РР—>£У; РОН (У)->£2 0 0 РМК (8—11) РМК (12—15) АЛУ [РР, РОН (У)КРОН (У) 1 1 РОУ (0—3) РОУ (4—7) RL1 0 1 1 РР—>£У 0 X РМК (8—11) —. АЛУ [РР, £21—>РОН (/) 1 X РОУ (0—3) — RR2 1 0 0 РОН РОН (/)—>£.? 0 0 РМК (8—11) РМК (12—15) АЛУ [РОН (У), РОН (/)]—>РР 1 1 РОУ (0—3) РОУ (4—7) LL 1 0 1 АЛУ (£/, £2]->РР X X — — RR3 1 1 0 РР^£/; РОН (/)->£2 X X — РМК (12—15) АЛУ [РР, РОН (/)]—»РР X 1 — РОУ (4—7) RL3 1 1 1 РОН (/)->£2 X 0 — РМК (12—15) АЛУ [£У. РОН (/)]—»РР X 1 — РОУ (4—7) Примечания. I. Регистр-регистр (формат ЛЯ) — оба операнда Находятся в РОН или рабочем ре- гистре РР. 2. Регистр-память (формат RL) — одни операнд хранится в РОН или РР, а другой принимается нз ма- гистрали L1 или L2. 3. Память-память (формат LL) — оба операнда берутся нз магистралей LI и L2 4. Поле П2 микрокоманды определяет нсточинкн операндов н приемник результата 5. X — состояние входа безразлично. Рис. 5.2. Структурная схема К583ВС1 Прн запрете SI, S2 (режим приостановки) новая микрокоманда не принимается, на ре- гистрах сохраняется прежнее значение. Если в предыдущей команде исполняется формат LL, RL, то может произойти смена признаков на выводах А, СР, Z; если был формат RR, то смены признаков иет. При запрете S2 (режим пропуска такта) принимается новая микрокоманда, но ие ис- полняется, признаки на выводах А, СР, Z ме- няются. Если новая микрокоманда формата LL, то признаки и результат вырабатываются верные, однако записи результата не проис- ходит. _ Так как признаки иа выводах А, СР, Z являются выходами комбинационной схемы, то для дальнейшей работы с ними их надо запоминать на внешнем регистре. Микрокоманда «Загрузка регистра режима» имеет особый формат, приведенный на рис. 5.6. Структурная схема объединения четырех микросхем К583ВС1 с применением схемы ус- коренного переноса приведена на рис. 5.7. 188
m nz пз пь Поле срцнпций МУ и сдвигателя ' । 1. . 4 . Поле, олреде - ляющее источ- ники операн- да и прием - ника * Адрес РОН ис- точника аперан да и приемника результата !.. , 1 1 Адрес РОН источника операнда । । । а 7 2 3 4 5 6 7 в 3 10 11 12 13 14 15 Рис. 5.3. Формат микрокоманд микросхемы К583ВС1 *50нс *Ю0нс IMI S1 _ и 150нс 82 ~ S3.1 83.2 Выходы L1,L2 Выходы бЫЮк\ ОДЗ.А.С^ SL.S/i Входы . L1.L2 Входы . C,SL,SB tCr -1мкс 9650 нс 6150нс 6330нс - ~ — сердце \}ддк 9 100нс 6220нс 220нс Рис 5.4. Временная диаграмма работы К583ВС1 | С | « | 5/ | 5Z | Щ | Рнс. 5.5. Структура управляющего кода Рис. 5.6. Структура микрокоманды «Загрузка регистра режима» Рис. 5.7. Схема объединения четырех микро- схем К583ВС1 »150нс J < 1 Основные параметры К583ВС1 Номинальный ток инжектора /е = ^Jgi 4" Л?2 ................... 300 мА Потребляемая мощность Рсс при номинальном токе инжектора . . 360 мВт Выходной ток высокого уровня /он. ие более: для выводов (7, Р, 2, СР, А 0,05 мА для магистралей LI, L2, выво- дов SL, SR................. Выходной ток низкого уровня /оь, ие более................. Выходное напряжение низкого уровня Uol, не более.......... Время цикла Тс, не более . . . 0,45 мА 20 мА 0,4 В 1000 ис 5.2. Микросхема К583ИК1 Микросхема К583ИК1 предназначена для .построения устройств адресации ЗУ и уст- ройств генерации последовательности кодов, выполнена по технологии интегральной инжек- ционной логики. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 5.8, назначение вы- водов — в табл. 5.6, структурная схема пока- зана на рис. 5.9. Микросхема К583ИК1 обеспечивает: прямую и обратную последовательность ад- ресации ячеек ЗУ; 189
> ♦ ч> г- <п 4 н, N — сч И ч> ь- о, к, U, к. а, Г £ч о « о к Jo -4 1 2 5 6 7 S1 52 S3 X INT qLB 1 2 3 9 5 6 7 8 9 10 it 12 13 19 15 IP LA 0 1 2 3 9 5 6 7 8 9 10 11 12 13 19 15 ONO lei l62 8 10 12 19 16 18 20 22 33 31 29 27 91 39 37 35 29 98 25 Рис. 5.8. Условное гра- фическое обозначение К583ИК1 Таблица 5.6 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 8, 10, 12, 14, 16, 18. 20, 22, 33, 31, 29, 27, 41, 39, 37, 35 LA0—LA15 Выходы Выходная магистраль адреса 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 32, 30, 28, 26, 40, 38, 36, 34 LD0—LD15 Входы/вы- ходы Двунаправленяая маги- страль данных 5, 4, 46, 47, 45. 44—42 1, 2 3 6 7 48, 25 24 LMI0—LMI7 SI, S2 S3 X INT {Gl’ lG2 GND Входы Входы Вход Вход Вход/выход Магистраль микроко- манд Синхросигналы приема и выполнения микрокоман- ды Сигнал выдачи данных на магистрали LA, LD и вывод INT Сигнал внешнего усло- вия Сигнал внешнего преры- вания Питание Общий SJ Регистры адреса ЬЧб (РАО-РАЗ) Устройство арифмети- ческое Регистр буферный (PLA) Регистр буферный (ПР) §8 - п* LA S2 Регистр буферный (РР) Рис. 5.9. Структурная схема К583ИК1 косвенную, индексную н базовую адреса- цию ячеек ЗУ; четыре уровня вложенности подпрограмм; организацию условных и безусловных пере- ходов в программах и микропрограммах; переход по внешнему прерыванию. Максимальная емкость адресуемой памяти 64К слов. Микросхема имеет четыре общих 16-раз- рядных регистра адреса РАО—РАЗ, обеспечи- вающих хранение адресов к памяти. Наличие 16-разрядного арифметического устройства обеспечивает выполнение различных арифмети- ческих операций. Буферные регистры PLA, PLD, PD и PINT обеспечивают хранение информации в течение цикла при приеме н выдаче на соот- ветствующие магистрали. Регистры РХ, РР, PIA, РВ, PZ образуют внутренний регистр состояния (РС) микросхе- мы, определяющий ее внутреннее состояние. Магистраль адреса LA обеспечивает вы- вод сформированного адреса к памяти. Магистраль данных LD обеспечивает воз- можность ввода адреса перехода, смещения или осуществления загрузки/выгрузкн регист- ров адреса РАО—РАЗ. Схема формирования адреса регистров РАО1—РАЗ выполнена так, что на входе устройства управления парал- лельно формируются четыре двухбнтовых ко- да адреса выборки регистров РА: адрес из ре- гистра микрокоманд; адрес из регистра ин- 190
декса Р1А; инкрементированный адрес из PIA; декрементированный адрес из PIA. Вы- борка одного из указанных адресов обеспе- чивается соответствующими разрядами микро- команды. Работа микросхемы синхронизирована тремя синхросигналами: Si, S2, S3 (рис. 5.10). Синхросигнал S1 стробирует занесение в РМК микрокоманды, синхросигнал S2 обеспе- чивает отработку принятой микрокоманды. Синхросигнал S3 стробирует выдачу информа- ции из микросхемы на магистрали LA, LD и выход INT. Во время исполнения принятой микро- команды возможны четыре комбинации син- хросигналов SI, S2, которые позволяют полу- чить четыре режима работы микросхемы. Нормальный режим (SI, S2 присутствуют). Каждый цикл принимается новая микро- команда, которая затем исполняется. Режим пропуска цикла (S2 отсутствует). Каждый цикл принимается новая микро- команда, но не исполняется. Режим приостановки (SI, S2 отсутствуют) Хранится последняя принятая микрокоманда', но не исполняется. Режим остаточного управления (S1 отсут- ствует). Происходит многократное исполне- ние последней принятой микрокоманды. Возможность этих режимов работы обеспе- чивается тем, что регистр РМК стробируется синхросигналом SI, а регистры РАО—РАЗ, Таблица 5.7 я х Поле П1 * х Разряды х$ микроко- | о манды и 5* ? Ж Ч 0 | 1 2 3 Содержание операций Возможные константы XX 0 0 X X 1А 0100 DA 0101 АА 0110 BR 0 111 PL 1 0 X X LP 1 1 X X МК (2—3) -+ PIA + (Р1А. 1)~уР1А — (PIA, 1)>Р/Д PIA Р1А; Если РХ=0, то PIA^PIA-, если РХ-- I, то (PlА, 1) -> PIA PAt^LD LD-^PAt 0002,„ 00031в Примечания 1. Константа 0002,» является сигналом переполнения регистра Р!А, формируется по +1 при Р/Л = 112 и выдается на магистраль LA. 2. Константа 0003|в является сигналом переполне- ния регистра PIA, формируется по —1 при Р/Л=002 и выдается иа магистраль LA. 3. Индекс регистра PAi определяется переменной XX из поля П1; i — fAK (2—3). Тс SZ -------- t>ib150nc входы lp--------- INT.X S3--------- >0нСг выходы Z4,------- lb,inf Рис. 5.10. Временная диаграмма работы К583ИК1 PD, PLD, PJA, РХ, РР, PZ, PINT — синхро- сигналом S2. Управляющий синхросигнал S3 может по- даваться в произвольный момент времени и не связан никакими временными соотношениями с синхросигналами SI, S2. Микросхема выполняет 112 микрокоманд. Формат микрокоманды имеет постоянную дли- ну и занимает восемь двоичных разрядов, ко- торые разбиты на два независимых поля: по- ле кода операции регистра состояния П1 (раз- ряды 0—3) и поле кода операции арифметиче- ского устройства П2 (разряды 4—7). Поле П1 определяет пять операций регист- ра индекса адреса PIA и управляет вводом н выводом информации через магистраль LD. Поле П2 определяет источники операн- дов, функцию арифметического устройства, запись результата в регистры РАО—РАЗ, уп- равляет выдачей адресов иа магистраль LA. Система микрокоманд К583ИК1 представ- лена в табл. 5.7 и 5.8. Основные параметры К583ИК1 Номинальный ток инжектора /0 = ==/oi + /сг • .............. 280 мА Потребляемая мощность Рсс при номинальном токе инжектора . . 336 мВт ВХОДНОЙ ТОК НИЗКОГО урОВНЯ I1L при Uil — 2,4 В, не более ... 0,2 мА Выходной ток высокого уровня 1он, не более: для магистрали LD, вывода INT...........................0,45 мА для магистрали LA ‘...........0,05 мА Выходной ток низкого уровня Iol, не более.................... 20 мА Выходное напряжение низкого уровня Uоь, ие более.......... 0,4 В Время цикла Тс, не более . . . 1000 нс 191
Таблица 5.8 Мнемоника микро- команды Поле П2 Разряды микрокоманды Внешнее условие РХ Содержание операции Возможные константы 0 1 2 3 RZ** 0 0 0 0 0000ц->£Д; PAi-+PAt RIC 0 0 0 1 0 PAt-+LA-, PAt—PAi 0001,6 1 PA^LA- +(PAh \)->PAt 0001,6 0004,6 MV 0 0 1 0 PD-+LA-, + (PAh l)-+PAt 0001,6 0004,6 MVD 0 0 1 1 PD-+LA-, —(РАЬ 1)-*PAt 0001,6 0004,6 RAD 0 1 0 0 PAt-^LA- +(PAt, PD)--*PAi 0001,6 0004,6 PZAD 0 1 0 1 00001в->1Д; +(/М;, PD^PAj 0001,6 0004,6 RWT 0 1 1 0 » [РЛг (0 — 7), PD (8— 15)]^Z.4 0001,6 +[* [РЛ/ (0-7), PD (8-15)], 0004,6 MVW 0 1 1 1 PD-»LA; +(PD, i)-^-PAi 0001,6 0004,6 MVWC 1 0 0 0 0 PAt-+LA', +(PAt, \)-*PAi 0001,6 1 PD-+LA-, +(PD, 1)—РД) 0004,6 RZIC 1 0 0 1 0 PAi-LA; PAt^PAi 0001,6 1 00001в->£Л; +(PAit i)-+PAi 0001,6 0004,6 RWTC 1 0 1 0 0 PAi-+LA\ —(PAt, l)-»PAt 0001,, 1 * [PA, (0—7), PD (8—15)]—>£Л + 1*[РЛ( (0—7), PD (8-15)], 1]->РЛ< 0004,6 RD 1 0 1 1 PAt-^LA -, PA^PAi 0001,6 RNIN** 1 1 0 0 PAt-^LA; +(PAif \)-^PAt; O^PB 0004,6 R1 1 1 0 1 PAt-»LA-, +(PAh l)-*PAi 00041, RIN** 1 1 1 0 PAi->LA-, +(PAi, \b-+PAt, \2-*PB 0004,в NOP** 1 1 1 1 РА^РА,', иа LA, LD сохраняется состоя- ние предыдущего цикла Примечания. 1. PAi— один на регистров адреса РАО—РАЗ, адресуемый индексным регистром PIA. 2. Константа 0001,, является первым адресом подпрограммы обработки внешнего прерывания и форми- руется в микрокомандах, реагирующих иа прерывание прн условиях PZ-1, и РВ-0,. 3 Константа 0004 является признаком лог. 0 результата н формируется в микрокомандах с модифика- цией + (РАг, 1); + (РА., PDy, +(PD, 1) + [*[РА; (0-7), PD (8-15)f, 1];-(РА., 1) при условии PR=l. 4. Прн формировании любых констант (0001,в, 0002„, 0003,6, 0004,в) формируется признак /АТ—lj. * — операция склейки байтов. *• Микрокоманды иа прерывание не реагируют. 192
5.3. Микросхема К583КП1 Микросхема К583КП1 — коммутационный микропроцессор, выполненный по И2Л техно- логии, предназначена для построения комму- таторов и мультиплексоров данных, буферных устройств хранения и логической обработки данных, устройств восстановления информа- ции в системах с резервированием. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено иа рнс. 5.111, назначение вы- водов — в табл. 5.9, структурная схема по- казана иа рис. 5.12, формат микрокоманд — иа рис. 5.13, система микрокоманд — в табл. 5.10 и 5.11, временная диаграмма рабо- ты — на рис. 5.14. Микросхема обеспечивает выполнение сле- дующих операций: передачу информации из магистралей в ре- гистры; передачу информации из регистров в маги- страли'; Таблица 5.9 передачу информации между регистрами; межмагистральные передачи; логическую обработку байтовых данных; операции коммутации двухбайтовых дан- ных; последовательный прием и одновременную выдачу до четырех байтовых данных; операции выдачи трехбайтовых данных из регистров на три магистрали, операции приема и выдачи четырехбайто- вых данных; сравнение байтовых данных с выдачей при- знака равенства нулю; мажорирование байтовых данных из трех регистров по принципу 2 из 3 с записью ре- зультата в три регистра; мажорирование байтовых данных из трех магистралей по принципу 2 из 3 с записью ре- зультата в один регистп. Структурная схема микросхемы, приведен- ная на рис. 5.12, содержит следующие функ- циональные узлы: Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов //, 10, 6, 5, 12, 13, 9, 8 LMI0—LMI7 Вход 8-разрядная шина микро- команд 44, 43, 39, 35, 31, 27, 21, 17 LI (O)—L1 (7) Входы/ выходы Двунаправленная 8-разряд- ная магистраль данных 45, 42, 38, 34, 30, 26, 20, 16 L2 (0)—L2 (7) Входы/ выходы Двунаправленная 8-разряд- ная магистраль данных 46, 41, 37, 33, 29, 23, 19, 15 L3 (Q)—L3 (7) Входы/ выходы Двунаправленная 8-разряд- иая магистраль данных 47, 40, 36, 32, 28, 22, 18, 14 L4 (0)—L4 (7) Входы/ выходы Двунаправленная 8-разряд- ная магистраль данных 4 Z Выход Признак нуля результата 7 CS Вход Разрешение работы микро- схемы (выбор кристалла) 1 SI Вход Синхросигнал приема мик- рокоманды' 2 S2 Вход Синхросигнал исполнения микрокоманды 3 S3 Вход Стробирующий сигнал вы- дачи информации на маги- страли L1—L4 25 lai Вход Ток инжектора 1 48 1G2 Вход Ток инжектора 2 24 GND Вход Общий Рис. 5.11. Условное гра- фическое обозначение К583КП1 V W ~7У~ 13 9 44 43 39 ~з?~ 31 г7~ 21 17 4 7 1 2 3 lmI а > 2 3 4 5 6 7 L1 0 1 2 3 4 5 6 7 2 05 51 52 S3 G-ND КР jtL 42 2 3 4 5 6 7 “о 1 2 3 4 5 6 7 L4 0 1 2 3 4 5 6 7 ЕМ ЕТ1 Ей! 26 20 ~fg~ 46 41 37 33 А 19 15 4. ~4? 36 32 28 22 ~18~ 25 1С2 7 Зак. 53 193
Рис. 5.12. Структурная схема К583КП1 четыре 8-разрядные двунаправленные ма- гистрали данных L1(O—7)—L4(0—7); четыре 8-разрядиых буферных регистра РБ1—РБ4; четыре 8-разрядиых магистральных регист- ра РМ1—РМ4; четыре 8-разрядиых регистра данных РД1-РД4; 8-разряднюе логическое устройство; 8-разрядную шину микрокоманд LMI0— LMI7 и регистр микрокоманд; устройство управления; одноразрядный регистр выборки кристалла РВК. Логическое устройство выполняет логиче- ские операции над операндами, содержащимися в регистрах РД1—РД4 или поступающими не- посредственно с магистралей L1—L4. Ойо име- ет два входа (Л и В) и выполняет одну из че- тырех логических операций в соответствии с Код режима работы Коды адресов one - рандов и приемников результата кбп логического устройства Рнс. 5.13. Формат микрокоманд микросхемы К583КП1 табл. 6.11. При выполнении операций логиче- ское устройство формирует признак нулевого результата иа выводе Z; если результат равен нулю, го Z = 1. Результат операции логиче- ского устройства заносится в один из четырех или три из четырех регистров РМ1—РМ4. Микросхема выполняет операции мажори- рования байтовых данных для трех операндов по правилу: * (а, Ь, c)=(aA*>)V(aAc)V(ftAc). К особенностям микросхемы относится на- личие входа ;(выборки кристалла) записи ин- формации в РВК. Если В’ РВК записана 1, то разрешается работа микросхемы, а если запи- сан 0, то никаких действий микросхема не производит. Работа микросхемы синхронизируется тре- мя синхросигналами: SI, S2 и S3. Положительный перепад синхросигнала S1 стробирует занесение микрокоманды в РМК и сигнал «Выбор кристалла» в РВК. Положительный перепад синхросигнала S2 стробирует занесение информации в РД1— РД4 и РМ1—РМ4. Отрицательный перепад синхросигнала S2 стробирует занесение информации в РБ1—РБ4. 194
Таблица 5.10 Мнемони- ка мнкро- Состояния разрядов микрокоманды Содержание операции1 Признак результата Примечание команды 0 И 3I 4 si 61 1 S4 (1, /) 0 0 I / коп в со- ответ- ствии с табл. 5.11 F (РДг, РДД^РМу Z— 1, ес- ли резу- льтат ра- вен 0 i — адрес операнда А j — адрес операнда В и результата CL (I, /) 0 1 1 / F (Lt, Lj)-VPMj ОВ (/) 1 0 0 0 / X X 0 j — адрес операнда и магистрали VCL (/) 1 0 0 1 / X X * (АО-LI, A1-L2, A2-L3, A3-L4)^PMj, где A (X = j) = = 0; A (X#=/)=l 0 # —операция мажо- рирования VLC (/) 1 0 1 0 / X X # (АО-L/, A1-L2, A2-L3, A3.L4)-»PM (X¥=/), где A (X = /) = 0; A (X=/=/) = l 0 / — адрес регистра, ие участвующего в операции IBZ (I) 1 0 1 1 / X X PM (X^=/)—>£ (X=#/) 0 j — адрес регистра и магистрали, не участ- вующий в операции VCR (/) 1 1 0 0 / X X # (Л0-РД1, Л/РД2, Д2-РДЗ, АЗ-РД4)—>PM (X#=/), где A (X = j)=O-, A (X¥=/) = l 0 j — адрес регистра, ие участвующего в операции £СД (/) 1 1 0 1 / X X Ту^РД; 0 LD 1 1 1 0 0 0 X X £/—*РД1; £2->РД2; £3—>РДЗ; £4—>РД4 0 1В 1 1 1 0 0 1 X X РМ1—>£/; РМ2—>£2; PM3-> -►£3; PM4—>£4 0 MW 1 1 1 0 1 0 X X L1->L2', L4->L3 0 MVC 1 1 1 0 1 1 X X L4-+L2-, L1-+L3 0 MV 12 1 1 1 1 0 0 X X L1-+L2 0 MV42 1 1 1 1 0 1 X X L4-+L2 0 MV13 1 1 1 1 1 0 X X L1-+L3 0 MV 43 1 1 1 1 1 1 X X L4^L3 0 Прим е ч а и е. х - - состоя нне входа безразлично. 1 Все микрокоманды выполняются прн CS= 1. Низкий уровень синхросигнала S3 разре- шает выдачу информаций на магистрали L1— L4 и вывод Z. Для микросхемы возможны четыре режима работы, задаваемые комбинациями S1 и S2: режим остаточного управления (S1 отсут- ствует). В этом режиме происходит многократ- ное исполнение последней принятой микро- команды; режим пропуска цикла (S2 отсутствует). В этом режиме в каждом цикле принимается новая микрокоманда, но не исполняется; 7* Таблица 5.11 Мнемоника микро- команды Состояния раз- рядов микро- команды Содержание операции логического устройства 6 7 DR 0 0 F=A\JB AND 0 1 F—A/\B А 1 0 F = A XOR 1 1 F~A(&B 195
>50 нс M0-LM17 ' >150 нс >100 нс 200нс 7 г s 100 нс 51 - 52 " Вход Ll-Lk _ (опеоации коммутации) >100нС > 200нс. >100 нс >100 нс вход L1-IA (Зн в РД} вход L1-L4 (Зн 6 РМ) Z 53 Выход Li-Ut Рис. 5.14. Временная диаграмма работы К583КП1 режим приостановки (S/ и S2 отсутству- ют). В этом режиме в микросхеме никаких действий не происходит, а в РМК хранится по- следняя принятая микрокоманда; нормальный режим (S1 и S2 присутству- ют). В этом режиме в каждом цикле прини- мается новая микрокоманда, которая затем исполняется. Основные параметры К583КП1 Номинальный ток инжектора /0 = =/gi + Ig2....................210 мА Потребляемая мощность Рсс при номинальном токе инжектора . . 252 мВт Входной ток низкого уровня I,L при /Ль = 2,4 В, не более ... 0,2 мА Выходной ток высокого уровня /он, не более: для магистралей L1 (0—7) — L4 (0—7)......................0,45 мА для вывода Z..................0,05 мА Выходной ток низкого уровня /оь, не более.................... 20 мА Выходное напряжение низкого уровня Uol, ие более........... 0,4 В Время цикла Тс, не меиее . . . 1000 ис 5.4. Микросхема К583ВМ1 Микросхема К583ВМ1 — логический ми- кропроцессор (ЛП), выполненный по И2Л технологии1, ориентирован иа логическую об- работку битовой и байтовой информации и предназначен для построения устройств фор- мирования приоритета, устройств логической обработки битовой и байтовой информации, устройств перекодировки информации. 196 Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 5.15, назначение вы- водов — в табл. 5.12, структурная схема дана на рис. 5.16, формат микрокоманд показан на рис. 5.17, система микрокоманд приведена в табл. 5.13—5.15, временная диаграмма ра- боты — на рис. 5.18. Микросхема обеспечивает выполнение сле- дующих операций: прием, логическую обработку, хранение и выдачу битовой и байтовой информации; анализ входной информации на наличие хотя бы одной 1 с выдачей номера разряда, в котором содержится старшая (левая) 1, идентифицируемого соответствующими при- знаками; модификацию адресов элементов внутрен- ней памяти. Структурная схема микросхемы, приведен- ная на рис. 5.16, содержит: пять информационных магистралей LN0— LN2, LX0—LX7, LM0—LM7, LY0—LY7, LB и шину микрокоманд LMI0—LM18; 8-разрядное логическое устройство; восемь 8-разрядных регистров общего на- значения РОНО—РОН7; 8-разрядный регистр маскн РМС и схему маскирования; регистры магистралей РМ и РБ; 3-разрядный регистр приоритета РП и схе- му приоритета; 3-разрядный регистр внешнего номера РОН (адреса бита PH); 9-раэрядный регистр микрокоманд РМК и ПЛМ; регистр остаточного управления, состоящий из 3-разрядного регистра внутреннего указа- теля РОН РУ и 3-разрядиого регистра адреса бита РАБ;
Таблица 5.12 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 28—26, 17, 29, 18, 19, 21, 20 LMI0— LMI9 Входы 9-разрядная шина микро- команд 7, 10, 13, 16. 30, 33, 36, 39 LX0—LX7 Входы 8-разрядная магистраль данных 5, 8. 11, 14, 32, 35, 38, 41 LM0—LM7 Входы/вы- ходы Двунаправленная 8-разряд- ная магистраль данных 6, 9, 12, 15, 31, 34, 37, 40 LY0—LY7 Выходы 8-разрядная магистраль данных 44—46 LN0—LN2 Входы/вы- ходы Двунаправленная 3-разряд- ная магистраль номера приоритета (адреса бита и адреса РОН) 47 LB Вход/выход Двунаправленная битовая магистраль 43 Р Выход Признак наличия 1 в ана- лизируемой информации 42 Е Выход Признак переполнения счет- чика битов (наличие 1 в анализируемой информа- ции) 22 CS Вход Сигнал разрешения работы микросхемы (выбор кри- сталла) 1 S1 Вход Синхросигнал приема мик- рокоманды 2 S2 Вход Синхросигнал исполнения микрокоманды 3 S3 Вход Синхросигнал выдачи ин- формации в LB и LM 4 S4 Вход Синхросигнал выдачи ин- формации в LN 25 1GI Вход Ток инжектора 1 48 IG2 Вход Ток инжектора 2 24 GND — Общий Рис. 5.15. Условное гра- фическое обозначение К583ВМ1 28 27 LMI 0 LP 8 Т7~ 1 2 2 11 14 ~29~ 3 4 5 6 7 3 4 5 6 32 35 ~4Г го 8 7 L4 6 23 0 К 1 9 9 7 LY 12 7о~ 0 3 ~w и 1 4 31 16 2 3 5 34 37 50 4 6 40 55 5 6 7 36 LN0 44 39~~ 1 45 2 46 22 CS LB 4/ 1 51 2 52 Р 3 S3 Е 42 S4 25 24 ОНП 102 41 одноразрядный регистр выборки кристалла РВК. На входы логического устройства могут поступать операнды из двунаправленной ма- гистрали LM0—LM7, входной магистрали LX0—LX7, одного из РОН РОНО—РОН7, ре- гистра маски РМС, одноразрядной магистра- ли LB При выполнении байтовых операций мас- сив РОН адресуется как массив из восьми байтов с непосредственным доступом и с до- ступом по стековому принципу. При выполне- нии битовой обработки массив РОН интерпре- тируется как матрица битов размерностью 8x8, а регистр РМС с разрядами 0—7 — как строка битов. Система микрокоманд приведена в табл. 5.13. Формат микрокоманды имеет по- стоянную длину и занимает девять двоичных разрядов, разбитых на три независимых поля (77/—773, см. рис. 5.17). В байтовых операциях используются четы- ре способа адресации одного из РОН, участ- вующих в операции: прямая адресация. Осуществляется пода- чей совместно с микрокомандой 3-разрядного кода адреса по магистрали LN0—LN2; 197
Табл и ц а 5.13 Мнемоника микрокоманды Состояние разрядов микро- команды1 Содержание операций Значение индекса /< 0,1 | 2 | 3 14 15 RRX, R Байтовые 0 0 0 0 F (РОН, К, LX)—>РОН, К’, 0->РМ, РБ Х=РУ RRX, DA операции (см. табл. 0 0 0 1 F (РОН, X, £Х)->РОН, К; 0->РМ, РБ Х=РН YKD, R 5.15) 0 0 1 0 F (РОН, К, £Л1)—>РМС; 0->РМ, РБ Х=РУ YRX, DA 0 0 1 1 F (РОН, X, LX)->PMC; 0-4-РМ, РБ Х = РН RRD, R 0 1 0 0 F (РОН, К, £М)->РОН, К; 0->РМ, РБ Х=РУ RRD, DA 0 1 0 1 F (РОН, К, LM)->POH, К, ОлРМ, РБ Х = РН XRD, R 0 1 1 0 F (РОН, К, LM)-, 0->РМ, РБ Х = РУ NRD, DA 0 1 1 1 F (РОН, К, LM); 0^-РМ, РБ К —рн RYD, R 1 0 0 0 F (РМС, £М)->РОН, К; 0-.PM, РБ Х = РУ RYD, DA 1 0 0 1 F (РМС, £Л1)—>РОН, X; 0->РМ, РБ Х=РН RYD, I 1 0 1 0 F (PMC, £AZ)->POH, X; О^РМ, РБ Х=РУ+1 RYD, D 1 0 1 1 F (PMC, £.М)->РОН, К; 0-+PM, РБ Х==РУ-1 DYR, R 1 1 0 0 F (РМС, РОН, X)—>РМ; 0—>РБ Х=РУ DYR, DA 1 1 0 1 F (РМС, РОН, ХНРМ; 0-.РБ Х = РН DYR, 1 1 1 1 0 F (РМС, РОН, К)—>РМ; 0-.РБ Х=РУ+1 DYR, D 1 1 1 1 F (РМС, РОН, Х)*РМ, 0-.РБ Х=РУ-1 RRX Битовые 0 0 0 0 F [РОН, X (i), £X(i)]—>РОН, K(i); К = РУ операции 0—>РМ, РБ, РП YRX (см. табл. 5.15) 0 0 0 1 F [РОН, Х(<), £Х (01->РМС (<); 0-^РМ, РБ, РП Х=РН BRX 0 0 1 0 F [РОН, X (0, £.Х(()]->РБ; 0->РМ, РП Х=РУ DRX 0 0 1 1 F [РОН, K(i), £Х(()]->РМ2; 0—.РБ, РП Р=РН RRD 0 1 0 0 F [(РОН, X (0, LM (1)1->РОН, X (0; 0-.PM, РБ, РП Х = РУ YRD 0 1 0 1 F [(РОН, X (*), LM (1)}~>РМС (0; Х = РН DRD 0 1 1 0 F [(РОН, Х(0, £Л1 (/)]—>РМ2; 0—>РБ, РП Х=РУ BRD 0 1 1 1 F [(РОН, X (0, LM (Ol ^PB; 0-.PM, РП Х = РН RRB 1 0 0 0 F [РОН, K(i), £В]—>РОН, X (0; 0->РМ, РБ, РП Х = РУ BRB 1 0 0 1 F [РОН, X (»), £В]->РБ; 0->РМ, РП Х = РН YRB 1 0 1 0 F [РОН, X (0, LBHPMC; 0-.PM, РБ Х=РУ+1 DRB 1 0 1 1 F [РОН, X (0, LB] —>РМ2; 0-*РБ, РП Х=РУ-1 RYR 1 1 0 0 F (РОН, Х(0, РМС 1—.РОН, X (0; 0^-РМ, РБ, РП Х = РУ YYP 1 1 0 1 F [РОН, К(1), РМС]—>РМС; 0^-РМ, РБ, РП Х = РН DYR 1 1 1 0 F [РОН, Х(»), PMCJ^PM2; 0->РБ, РП К=РУ+1 BYR 1 1 1 1 F [РОН, Х((), РМС]—>РБ; 0->РМ, РП К=РУ-1 1 Все микрокоманды выполняются прн С3=1. 3 В остальные разряды РМ записываются нули. 198
Таблица 5.14 Состояние разрядов микро* команды Функция логи* ческого устрой* ства (F) 8 6 7 о о О о о о о 1 о 1 о о о 1 1 о 1 ДЛВ А В А\/В ОО„ АО В В FFit Таблица 5.15 Состояние разрядов микро* команды Тип операций Значение адреса бита (0 в битовых операциях 0 1 0 0 байтовая 0 1 битовая i = PH 1 0 » г = РАБ 1 1 » | = РАБ-|-1 косвенная адресация. Осуществляется по- средством 3-раэрядного кода адреса, храня- щегося в РУ; косвенная с инкрементированием и косвен- ная с декрементированием адресации. Осу- ществляются посредством изменения 3-раз- рядиого кода РУ на 4-1 и —il соответственно. В битовых операциях используются три способа адресации битов, обрабатываемых в операциях (см. табл. 5.15): прямая адресация. Осуществляется подачей совместно с микрокомандой 3-разрядиого кода адреса бита по магистрали LN0—LN2 (с записью в PH); косвенная адресация с инкрементированием. Осуществляется посредством увеличения иа 4-1 значения кода РАБ, по содержимому РАБ. Выбор РОН в битовых операциях осущест- вляется всегда по коду РУ. В байтовых операциях вход R является входом опроса схемы приоритета. При /?=11 происходит выдача признаков Р и £ по пра- вилу Р = М0 V Ml V М2 V ... V М7. а £ = = Р, где М0—М7—выходные разряды схемы маскирования. При этом в РП записывается номер старшей (левой) I операнда. Если P=iOb то в РП записывается 0002 и признаки R и £ обнуляются. В битовых операциях с кодом поля П1 = = 11 вход R является входом разрешения ин- крементации РАБ. Если R = 0, то РОН и РМС сохраняют свое содержимое, в регистры РМ, РП и РБ записываются нули, выходы Р Рис. 5.16. Структурная схема К583ВМ1 и £ обнуляются. Если R=1 и РАБ=111, то записи в РОН и РМС не происходит. В регист- ры РМ, РП и РБ записываются нули, а вы- ходы Р и £ принимают значение Р = 0 и £==1. Если А = 1 и РАБ=т*= 114, то микросхема выполняет действия согласно принятой микро- команде. Работа микросхемы синхронизируется че- тырьмя управляющими синхросигналами S1— S4. ___ Положительный перепад S1 стробирует занесение информации в РМС, РВК, PH и регистры остаточного управления РУ н РАБ. Положительный перепад S2 стробирует за- несение информации в РОН и РМС. Отрица- тельный перепад S2 стробирует занесение ин- формации в РМ, РБ и РП. Низкий уровень S3 разрешает выдачу информации на магист- рали LB и LM. Низкий уровень S4 разреша- Код операций । Код операндов и приемни- ков результата коп лаеическоео устройства ЛолеЛ! лалглг ПвлеПЗ Рис. 5.17. Формат микрокоманд микросхемы К583ВМ1 199
Рнс. 5.18. Временная диаграм- ма работы К583ВМ1 ет выдачу информации на магистраль ЕМ. В зависимости от комбинации управляющих синхросигналов S1 и S2 возможны четыре ре- жима работы микросхемы: остаточного управления (S1 отсутствует); пропуска такта (S2 отсутствует); приостановки (S1 и S2 отсутствуют); нормальный режим (S1 и S2 присутству- ют) Основные параметры К583ВМ1 Номинальный ток инжектора 1а — =1 gi + lai................... 220 мА Потребляемая мощность Рсс при /о =220 мА.................... 348 мВт Входной ток низкого уровня Iil при 1/гг, = 2,4 В.............0,2 мА Выходной ток высокого уровня, не более: для магистралей ЕМ (0—7), LN (0—2), LB................0,45 мА для магистралей LY (0—7), Р,Е 0,05 мА Выходной ток низкого уровня Iol, не более................. 20 мА Выходное напряжение низкого уровня Uol, ие более.......... 0,4 В Время цикла Тс, ие менее . . . 1000 ис 5.5. Микросхема К583ХЛ1 Микросхема К583ХЛ1 — универсальный магистральный коммутатор (МК) байтовой ин- формации, выполненный иа основе интеграль- ной инжекционной логики (И2Л), предназна- чен для построения коммутаторов и мульти- плексоров данных, буферных устройств хра- нения и логической обработки данных, уст- ройств восстановления информации в системах с резервированием. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено иа рнс. 5.19, назначение вы- водов дано в табл. 5.16, структурная схема показана иа рис. 5.20, формат микрокоманд микросхемы — на рис. 5.21, система микро- команд — в табл. 5.17, временная диаграмма работы — на рис. 5 22. Микросхема обеспечивает выполнение сле- дующих операций: межмагистральный обмен данными между четырьмя информационными магистралями в 12 направлениях; передачу информации из магистралей в ре- гистры; передачу информации из регистров в маги- страли; логическую обработку байтовых данных; одновременный прием и одновременную выдачу байтовой информации «а четыре маги- страли данных; восстановление информации по мажоритар- ному принципу по двум из трех магистралей с выдачей результата на четвертую магист- раль или записью в регистр четвертой магист- рали. Структурная схема микросхемы К583ХЛ1, приведенная на рис. 5.20, содержит следую- щие функциональные узлы: четыре 8-разрядных двунаправленных ма- гистрали Ы(0—7) — L4(p—7) с выходом с открытым коллектором; четыре 8-разрядных буферных регистра RG1—RG4, синхронизируемых уровнем; 200
Таблица 5.16 Вывод Обозначение Гни вывода Функциональное назначение выводов 3, ю, //, 18, 32, 39, 40, 47 Ll (O)—L1 (7) Входы/выходы Магистраль данных 4, 9, 12, 17, 33, 38, 41, 46 L2 (0) -L2 (7) Входы/выходы Магистраль данных 5, 8, 13, 16, 34, 37, 42, 45 L3 (0)-L3 (7) Входы/выходы Магистраль данных 6. 7, 15, 14, 35, 36 . 43 , 44 19—31 1 48 24 L4 (0) — L4 (7) S1—S13 R 1g GND Входы/выходы Входы Вход Магистраль данных Магистраль управле- ния Синхронизация Ток инжектора Общий Рис. 5.19. Условное графическое обозна- чение К583ХЛ1 четыре 8-разрядных логических устройства LU1—LU4; 13-разрядную магистраль управления S1— S13, одноразрядную магистраль синхронизации Логические устройства LU 1—LU4 произ- водят асинхронно выполнение логических опе- раций над операндами, поступающими с маги- стралей L1—L4 в соответствии с табл. 5.17. Результат операции логических устройств по- ступает в выходные буферные регистры или не- посредственно на магистрали L1—L4. Микросхема выполняет операции мажори- рования байтовых данных для трех операн- де по правилу *(Д, В, C)=(AAB)V(SAC)V(AAC) Работа буферных регистров микросхемы RG1—RG4 синхронизирована одним синхро- сигналом R Отрицательный перепад уровней сигнала R стробирует занесение информации во все ре- гистры данных RG1—RG4 одновременно Для микросхемы возможны два режима работы, задаваемые уровнем сигнала на вхо- де R: без сохранения состояния магистралей В этом режиме при значении управляющего сигнала R — 0 в регистрах RG1—RG4 не про- исходит сохранения результата выполнения логических операций в LU1—LU4; с сохранением состояния магистралей В этом режиме при значении управляющего сигнала 7?=1 регистры RG1—RG4 и магист- рали L1—L4 соответственно сохраняют резуль- тат выполнения логических операций в логи- ческих устройствах LU1—LU4. U Рис. 5.20. Структурная схема К583ХЛ1 201
Таблица 5,17 Мнемоника Код микрокоманды Выполняемые операции микро- команды + + ео 1 = 1 i^= 4 1^7 /-=10 so со со со N0P 0 0 0 0 00—£/ 00—£2 00^L3 00—£4 N0P 0 0 1 0 00—£/ 00—£2 00^L3 00—£4 N0P 0 1 0 0 00—£/ 00—£2 00-+L3 00—£4 N0P 1 0 0 0 00—£2 00—£2 00—£3 00—£4 N0P 0 0 0 1 00—£/ 00—£2 00—£3 00—£4 MY 1 0 0 1 L2^L1 L1^L2 L1+L3 L1^L4 MY 0 1 0 1 L3-+LI L3^L2 L2-+L3 L2-+L4 MY 0 0 1 1 L4-*L1 L4^L2 L4-+L3 L3-+L4 AND 1 1 0 0 A (L2,L3)-*L1 \ (Ll, L3)-+L2 A (L1,L2)~L3 \ (L1,L2)->L4 AND 1 0 1 0 Д (L2, L4)-+L1 A (Ll, L4)—*L2 A (L1,L4)-^L3 /\ (Ll, L3)-+L4 AND 0 1 1 0 к (L3, L4)-*L1 A (£3, £4)—£2 \ (L2,L4)-*L3 А (£2. £3)—£4 OR 1 1 0 1 \J (L2, L3)-+L1 V (LI, L3) -,L2 A (Ll, L2]->L3 V (£/, £2)—£4 OR 1 0 1 1 V (L2, L4)->L1 V (LI, L4)-»L2 V (LI, L4)->L3 V (Li,L3)-^L4 OR 0 1 1 1 V (L3, L4)-+L1 V (£3, L4)-^L2 V (L2, L4)-+L3 \J (L2, L3) ->L4 VC 1 1 1 0 \J [Д (L2, L3), VIA (LI, L3), V IA (Li, L2), V IA (LI, L2), A №. L4), A (Ll, L4), \ ULI, L4), N (Ll, L3). A (L3, L4)]^ A (L3,L4)\--+ A (L2,L4)]--t A (£2, £3)|- -+L1 -+L2 -+L3 —>£4 OR 1 1 1 1 V (L2, L3. V (Li. L3, V (LI. L2, V (LI, L2, L4)-+Li L4]^L2 L4)+L3 L3)^L4 Примечания. 1. Управляющий сигнал R—0. для S4—S6; при S9, при t —10 — 2. При = 1 коды приведены для S1— S3, при 1-4 i — 7 —для S7— для S10-SI2. 3. Для функционирования микросхемы согласно табл. 5.17 на магистрали, по которым поступает входная информация. должен выдаваться код 00ц из логических устройств, соответствующих атой магист- ради. 4. Л - операция конъюнкции. v — операция дизъюнкции. Рнс. 5.21. Формат микрокоманд микросхемы К583ХЛ1: SI S2 S3 59 SS S6 S7 S8 59 510 SH S<2 Sf3 Я SI—S3 —поле управления магистрали LT, S4—Sb — 1 1 поле управления магистрали L2; равлеиня магнстралн L3; SI0—S12- S7-S9 — поле yn- . о 1 2 3 4 У 6 7 t 3 10 ft ft 13 - поле управления 4 магистрали L4; 513— общий сигнал управления ма гистралями L1 — L4-, R сигнал синхронизации регн- строя PG1 PG4 Рис. 5.22. Временная диаграмма работы К583ХЛ1 Основные параметры К583ХЛ1 Напряжение питания Ucc Ток питания 1с, ... . Входной ток высокого уров- ня //н. не более........ Выходное напряжение низ- кого уровня Uol. не более Выходной ток высокого уровня /он. не более . . . Выходной ток низкого уровня Iol. не более . . . Время задержки передачи информации между магист- ралями tP. ие более . . . 1,2—5 В 170 мА+fl^ 0,2 мА 0,4 В 0,45 мА 20 мА 100 ис 202
5.6. Микросхема К583ВГ1 Микросхема К583ВГ1 предназначена для генерации управляющих синхросигналов, уп- равления пуском и остановом вычислительных устройств, выполнена по ТТЛШ-технологии. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено иа рис. 5.20, назначение вы- водов — в табл. 5.18, структурная схема показана иа рис. 5.24, временная диаграмма работы — на рис. 5.25. Микросхема функционально состоит из двух независимых устройств: генератора тактовых импульсов и устройства формирования серин синхросигналов, имеющих отдельные выводы питания. Для работы генератора тактовых импуль- сов необходимо к выводам XTL1 и XTL2 под- ключить конденсатор или кварцевый резона- тор с частотой не более 20 МГц. Импульсы на выводе CLC2 представляют собой меандр с частотой, определяемой кварцевым резона- тором. Вывод t/cont служит для подстройки ча- стоты генератора, если вместо резонатора ис- пользуется конденсатор. Диапазон изменения напряжения на входе (7cont — 0'—5 В. Микросхема требует установки в исходное состояние, которое осуществляется сигналом CLR высокого уровня. В исходном состоянии на выходах S1—S10 и ER присутствует сиг- нал высокого уровня. Импульс «Сброс» необ- ходимо подавать только один раз после вклю- чения питания. В дальнейшем переход микро- схемы в исходное состояние осуществляется самостоятельно. Для работы микросхемы на вход CLC1 должны поступать тактовые импульсы от внеш- него генератора или с выхода генератора Устройство формирования серии синхросиг- налов микросхемы позволяет от одной входной частоты получать 10, 8, 6 или 4 управляющих синхросигнала. При этом необходимо произ- вести коммутацию входов ОРТО, ОРТ Г в соот- ветствии с табл. 5.19. Запуск микросхемы осуществляется подачей сигнала STR низкого уровня. Если длитель- ность сигнала STR меньше, чем время цикла работы микросхемы, то генерация синхросиг- налов St—S10 будет осуществляться только один цикл независимо от момента снятия сиг- нала запуска STR. Для режима непрерывной генерации необходимо наличие сигнала STR низкого уровня или его периодическая подача в каждом цикле. В течение всего времени ге- нерации синхросигналов S1—SI0 иа выходе ER будет сигнал низкого уровня, а по окон- чании генерации — сигнал высокого уровня. Микросхема генерирует синхросигналы, сдвинутые друг относительно друга на пол- пернода входной тактовой серии и имеющие длительность, равную периоду входной так- Таблица 518 В ывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 4 XTLl. XTL2 Входы Подключение кварцево- го резонатора или кон- денсатора 1 Uconet Вход Подстройка частоты ге- нератора 27 CLC2 Выход Генератор 10 18, 9. 19, 8. 20, 7. 21. 6. 22 S1—S10 Выходы Синхросигналы 11 CLC1 Вход Синхронизация 13. 12 INTI, INT2 Входы Прерывания 16 CNT Вход Продолжение генерации 26, 25 ОРТ1. OPTO Входы Задание числа генериру- емых сигналов 15 STR Вход Запуск 17 CLR Вход Сброс 24 MD Вход Задание режима работы 23 ER Выход Сигнал «Ошибка» 2. 28 Ucci. UcC2 — Напряжения питания ге- нератора и микросхемы 5, 14 GND — Общий Рис. 5.23. Условное графи- ческое обозначение К583ВГ1 /3 ТТТтт KS $1 n /2 INT2 SZ SJ fO Гб смт 54 !S~ J5 STR 56 1 П CLP SO 21 2» MD SS SfO 22 26 ОРТ! snd p 25 орт а ел 23 // UC1 "on 3 XTLJ V'CI z 4 XTL2 cccz 27 / ""nt SND 5 203
Таблица 5.19 Рис. 5.24. Структурная схема К583ВГ1 товой серин. Прервать генерацию синхросигна- лов можно подачей сигналов низкого уровня на входы INTI, 1NT2, что приведет к закры- тию схем совпадения 1, 2 н прекращению по- ступлений тактовой серии синхросигналов Требуемое число син- хросигналов Вывод, под- ключаемый к CN7 Код на выводах ОРТО, ОРТ! Требуемое число синхро сигналов Вывод, под- ключаемый к CNT Код на выводах ОРТО, ОРТ! 10 S8 °. 0 6 S4 1 0 8 S6 0 1 4 S2 1 1 CLCI и, в свою очередь, прекращению генера- ции синхросигналов St—StO. Возобновление генерации осуществляется повторной подачей сигналов высокого уровня на входы INTI, INT2. Таким образом, наличие входов INTI, INT2 позволяет прервать гене- рацию синхросигналов St—StO с последую- щим ее возобновлением, причем момент преры- вания определяется моментом подачи сигна- лов прерывания. Микросхема К583ВГ1 имеет встроенную схему определения сбоев, т. е. таких ситуаций, когда по каким-либо поичинам (помехи, сбои по питанию и т. п.) генерируются управляющие сигналы не в соответствии с заданным алго- ритмом. При сбое автоматически осуществля- ется сброс микросхемы в исходное состояние, а на выходе ER формируется сигнал высокого уровня. Для запуска микросхемы после пре- кращения генерации от сбоев необходимо на вход CNT подать сигнал низкого уровня. Схе- ма определения сбоев может быть отключена подачей на вход MD сигнала низкого уровня. Схема включения К58ЭВГ1 для генерации десяти управляющих синхросернй приведена на рис. 5.26. Возможная схема соединения не- скольких микросхем (каскадирование) для уве- личения числа генерируемых синхросигналов Рис. 5.25. Временная диаграмма работы К583ВГ1 Рис. 5.26. Схема включения К583ВГ1 для ге- нерации десяти синхросигналов 204
Рис. 5.27. Каскадное включе- ние микросхем К583ВГ1 (более 10) показана на рнс. 5.27. В результате такого соединения суммарное число генериру- емых синхросигналов определяется как сумма синхросигналов, генерируемых каждой микро- схемой, а общий цикл системы нз нескольких микросхем будет равен сумме циклов работы каждой из микросхем в отдельности Основные параметры К583ВГ1 Напряжение питания Ucci, Ucci 5 В±10% Номинальная потребляемая мощ- ность Р: по входу Ucci...............175 мВт по входу Uс а............... 550 мВт Входной ток низкого уровня IIL, не более: для входов INT, CNT, MD, CLR |— 0,61 мА для входов CLC1, STR, ОРТ . |—1,21 мА Входной ток высокого уровня Ьн. не более: для входов INT, CNT, MD, CLR 50 мкА для входов CLCI, STR, ОРТ 100 мкА Выходной ток низкого уровня Iol, ие более.................20 мА Выходной ток высокого уровня /он, не более..................| —1,0| мА Выходное • напряжение низкого уровня Uol, не более.......... 0,5 В Выходное напряжение высокого уровня Uон, не менее.......... 2,4 В Максимальная тактовая частота Fg............................20 МГц 5.7. Микросхема К583ВА1 Микросхема К583ВА1 — магистральный приемопередатчик (МПП) с памятью, выпол- ненный на основе маломощной ТТЛШ-техно- логии, предназначен для согласования и обме- на информацией между двумя типовыми ма- гистралями и мощной магистралью; применя- ется в качестве мультиплексора, коммутатора, буферного регистра, усилителя мощности, кон- трольного устройства по проверке и формиро- ванию контрольных кодов передаваемой ин- формации. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рнс. 5.28, назначение вы- водов — в табл. 5.20, структурная схема по- казана на рнс. 5.29, алгоритм функционирова- ния — в табл. 5.21, временные диаграммы ра- боты — на рис 5.30, электрические схемы входных н выходных согласующих каскадов — на рис 5.31. Микросхема обеспечивает выполнение следу- ющих операций- межмагистральный обмен данными между мощной магистралью и двумя типовыми ма- гистралями в четырех направлениях; передачу информации из магистралей в ре- гистры. передачу информации нз регистров в маги- страли; проверку и формирование контрольных ко- дов передаваемой информации. Структурная схема К583ВА1, приведенная на рис. 5.29, содержит следующие функцио- нальные узлы: две типовые двунаправленные 4-разрядные магистрали данных Ll(0)—Ll(3), L2(0)— L2(3) с открытым коллектором; мощную двунаправленную 4-разрядную ма- гистраль данных с открытым эмиттером L3; семь входов синхронизации S1—S7 для стробирования передачи информации, 2-разрядную двунаправленную магистраль проверки и формирования контрольных кодов передаваемой информации с открытым эмит- тером А, К; два буферных 4-разрядных регистра хране- ния информации Pl, Р2; схему паритетного контроля, 4-разрядный блок усилителей-формирова- телей Информация в регистр Pl (Р2) может быть записана с шин данных L1(L2) или L3 205
Рис. 5.28. Условное гра- фическое обозначение К583ВА1 Таблица 5.20 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 6, 10, 16, 20 Ll (O)—L1 (3) Входы/ ВЫХОДЫ Магистраль данных 9, И, 13, 21 L2 (0) — L2 (3) Входы/ выходы Магистраль данных 7 , 9, 17, 19 L3 (0)—L3 (3) Входы/ выходы Магистраль данных 3, 23, 24, 23, 2,1,4 SI —S7 Входы Магистраль синхронизации 13 A Вход/ выход Магистраль признака ошиб- ки паритетного контроля 14 К Вход/ выход Магистраль контрольного разряда схемы паритетного контроля 8, 18 ^cc — Напряжение питания 12 GND — Общий с последующей выдачей в эти же шины. Пере- дача информации по направлению Ll^r-Pl-*-L3 (L2+P2+L3) или L3+P1-+L1 (L3+P2+L2) осуществляется с инверсией, a Ll->-Pl->-Ll (L2-t-P2-t-L2) — без инверсии. Задание режима работы микросхемы осу- ществляется синхросигналами S1—S7 в соот- ветствии с алгоритмом, приведенным в табл. 5.2!. _ Синхросигнал S7 определяет направление по- тока информации из магистралей Ll, L2 в L3 и обратно. Прн S7=0 реализуется возмож- S2 Рис. 5.29. Структурная схема К583ВА1 ность передачи данных нз магистралей L1 н £2 в магистраль L3. При S7=l разрешена передача данных нз магистрали L3 в любую из магистралей L1 и L2. Синхросигнал S1 Рис. 5.30. Временные диаграммы работы К583ВА1 при работе с магистралью L3 (а) и магистралями Ll, L2 (б) 206
стробирует занесение информации нз магистра- ли L1 в регистр Р1, информация поступает на вход Р1 прн условии S7=0. Синхросигнал S2 разрешает вывод информации нз Р1 на шину L1 при условии $7=1. Синхросигнал S3 стробирует запись инфор- мации нз магистрали L2 в регистр Р2, инфор- мация поступает на вход Р2 при условии S7=0. Синхросигнал S4 разрешает вывод ин- формации из регистра Р2 на магистраль L2 при $7= 1. __ Синхросигнал S5 адресует регистр Р1 прн записи из магистрали L3 и прн выводе на ма- гистраль L3 Синхросигнал S6 адресует регистр Р2 при записи нз магистрали L3 и при выводе на магистраль L3. Мискросхема содержит встроенную схему паритетного контроля информации магистра- ли L3; при выводе информации на эту маги- Таблнца 5 21 Выполняемые операции Синхросигналы st S2 S3 S4 $5 S6 I S7 L1-+P1, L2-+P2 X "L X 1 1 0 LI-+P1 ~L X 1 X 1 1 0 L2-+P2 1 X ~L X 1 1 0 Нет записи с L1 и L2 1 X 1 X 1 1 0 (К) L1-P1^L~3 ~L X 1 X 0 1 0 (К) L2-+P2-+L3 1 X “I- X 1 0 0 (К) L1-+P1-+L3, L2-.P2 "L X "L X 0 1 0 (К) L2.P2+L3, L1—+P1 "L X ~L X 1 0 0 м (LI, L2)^y (Pl, P2)-+L3 “L X ~L X 0 0 0 (K) P1-+L3 1 X 1 X 0 1 0 (K) P2^L3 (A) L3-+P1 1 X X 1 1 X X 1 1 |_ 0 1 0 1 (A) L3-+P2 X 1 X 1 1 1 (A) L3^P2, L3 -P1 X 1 X 1 ~L "1- 1 (Aj) L3-+P1-+L1 X 0 X 1 "L 1 1 (A) ~3—>P2.L2 X 1 X 0 1 ~l- 1 Нет записи c L3 X 1 X 1 1 1 1 L3-*P1->L1, L3-+P2-+ -+L2 X 0 X 0 "L ~L 1 P1-+L1 X 0 X 1 1 1 1 P2-+L2 X 1 X 0 1 1 1 Примечания I В скобках указаны выводы по которым осуществляется паритетный контроль 2 X — состояние входа безразлично Рис. 5.31. Электрические схемы входных (а), двунаправленных (б) и согласующих (в) ка- скадов микросхемы К583ВА1 страль паритетной схемой генерируется пятый контрольный разряд (К) до четности или не- четности, а при вводе информации с этой ма- гистрали паритетная схема обеспечивает ана- лиз на четность принимаемой информации, причем вывод К может дополнить контроль- ный разряд до четности нли нечетности и ре- зультат-данных появится на выходе А. Вы- воды А и К двунаправленные, причем когда они используются как выходы, то представля- ют собой эмиттерные повторители. Сигналы на выводах А и К формируются по следующим выражениям: Т--КФ Гз (0) ф £3(/)ф L3 (2) Ф L3(3) ~К=~А®Т1 (0) ®Г7(1)® П(2) ф lT(3), если информация поступает из магистрали L1, или К = Т ф ~L2 (0) ф L2 (/) ф L2(2) ф L2(3), если информация поступает из магистрали L2 Микросхема позволяет организовать обмен информацией через линии связи (ЛС) длиной около 65 м, причем разрядность информацион- ных посылок не ограничена. 207
Основные параметры К583ВА1 Напряжение питания Ucc 5 В±10% Ток потребления Ice, не более 100 мА Входной ток низкого уровня lit, не более: для входов S5—S7 .... |—0,51 мА для входов S1—S4, LI. L2 |—0,251 мА для входов L3, А, К . • • |—0,21 мА Входной ток высокого уровня Iih, не более............... 50 мкА Выходное напряжение высоко- го уровня Uoh по магистрали L3, не менее................ 2,4 В Выходной ток низкого уровня /ос, не более: по магистралям LI, L2 . . 20 мА по магистрали L3......... 53 мА Время задержки передачи ин- формации tP, не более ... 110 нс 5.8. Микросхема К583ВА2 Микросхема К583ВА2 — магистральный приемопередатчик (МПП) без памяти, выпол- ненный на основе маломощной ТТЛШ-техно- логин, предназначен для согласования и обме- на информацией между двумя типовыми одно- направленными магистралями и мощной дву- направленной магистралью. Условное графическое обозначение микро- схемы прнведечо на рис. 5.32, назначение вы- водов — в табл. 5.22, структурная схема дана на рнс. 5.33, таблица истинности t'-ro разряда для сигналов положительной логики — в табл. 5.23, временная диаграмма работы — на рис. 5.34, электрические схемы входных и вы- ходных согласующих каскадов показаны на рнс. 5.35. Микросхема обеспечивает межмагнетраль- ный обмен данными между мощной маги- стралью и двумя типовыми однонаправленны- ми магистралями в четырех направлениях. Структурная схема МПП, приведенная на рис. 5.33, содержит следующие функциональ- ные узлы: пять входных одноразрядных информаци- онных магистралей Ll(0)—Ll(4); пять выходных одноразрядных магистра- лей с открытым коллектором L2(0)—L2(4); пять двунаправленных одноразрядных ин- формацнонных магистралей L3(0)—L3(4) с открытым эмиттером; пять входов синхронизации Sl(0)—Sl(4) для стробирования передачи информации по соответствующим разрядам от L1 к L3; пять входов синхронизации для стробиро- вания передачи информации по соответствую- щим от L3 к L2; пять блоков усилителей формирователей. Информация со входов Ll(0)—Ll(4) пере- дается на выходы L3(0)—L3(4) при наличии разрешающих сигналов Sl(0)—Sl(4) (лог. 0); при этом информация на выходах L3 инвер- тирована по отношению к магистрали L1. Информация с входов/вы ходов L3(0)— L3(4) передается на выходы L2(0)—L2(4) при наличии разрешающих сигналов на соответст- вующих входах S2(0)-—S2(4); при этом ин- формация на выходах L2 инвертирована по отношению к информации на входах/выхо- дах L3. Информация с входов Ll(0)—L1 (4) может быть передана на выходы L2(0)—L2(4) при наличии разрешающих сигналов на соответст- вующих входах обеих сннхросернй SI, S2, при этом информация на выходах L2 «пря- мая» по отношению ко входам L1. 4 J п 13 11 10 15 П 24 05 гз 1 2 М 11(0) 3/(0) 32(01 3/(/! si а > S2(D 11(21 31(2) 32(2) 3/(3) 3/(3) 32(3) L/W 3/(3) S2W U'C МРР 32(0/ 33(0/ 32(/1 33(0 32(2/ 33(21 32(3) 33PI 32(3/ 33® 6HD JL 9 /в /3 22 21 п 26 л Таблица 5.22 Рнс. 5.32. Условное графиче- ское обозначение К583ВА2 Вывод Обозначение Тнп вывода Функциональное назначение выводов 4, 12, 16, 24, 1 Ll (0)—Ы (4) Входы Магистраль данных 6, Ю, 18, 22, 27 L2 (0)—L2 (4) Выходы Магистраль данных 7, 9, 19, 21, 26 L3 (0)—L3 (4) Входы/ выходы Двунаправленная ма- гистраль данных 3, 13, 15, 25, 2 SI (0)—Sl (4) Входы Магистраль синхрони- зации передачи Ll^-L3 5, 11, 17, 23, 28 S2 (0)—S2 (4) Входы Магистраль синхрони- зации передачи L3-+L2 8, 20 Ucc — Напряжение питания 14 GND — Общий 208
Рис. 5.33. Структурная схема К583ВА2 Рнс. 5.34. Временная диаграмма работы К538ВА2 Рнс. 5.35. Электрические схемы входных (а), выходных (б) и двунаправленных (в) согла- сующих каскадов микросхемы К583ВА2 Т а б л и ц а 5.23 Состояние входов синхрониза- ции Выполняемая операция st (/) S2 (/) 0 0 Ll (1) Гз (t), Ll (i) -+ L2 (Q 0 1 1 1 0 1 L1 (()-> L3(i), 1 -»L2(i) L3 (i) -> L2 (i) 0 --O(i), /—>L2(i) Основные параметры К583ВА2 Напряжение питания Ucc 5 В±10% Ток потребления Ice, не более . . 80 мА Входной ток низкого уровня IIL, не более.......................|—0,21 мА Входной ток высокого уровня Ьн, не более.......................50 мкА Выходной ток низкого уровня IOL- для магистрали L2............20 мА для магистрали L3............ 53 мА Типовое время задержки передачи информации между магистралями tp.............................10—25 нс 5.9. Микросхема K583BA3 Микросхема K583BA3 — быстродействую- щий универсальный коммутатор магистралей (УК), выполненный на основе маломощной 209
7 п1 ' км L2 4 0 0 W 1 1 ~~i2 2 2 П 18 3 3 ~~TT 32 39 4 5 4 5 38 ~41 9U 6 6 46 Ь7 ♦9 1STB Lio 5 20 2 1 8 21 2 n 1 S lh ~23~ 25 26 27 2 3 9 5 9 5 6 7 34 37 42 AL 28 6 Z.4# 6 24 f 7 ~зо Л— 3S1B 4 2 3 14 15 9 S 4 7 tGHD 6 ~98^ tUcc 7 44 Таблица 5.24 Рис. 5.36. Условное гра- фическое обозначение K583BA3 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 3, 10, 11, 18, 32, 39, 40, 47 Ll (O) — L1 (7) Входы/ выходы Магистраль дан- ных 4, 9, 12, 17, 33, 38, 41, 46 L2 (0) — L2(7) Входы/ выходы Магистраль дан- ных 5, 8, 13, 16, 34, 37, 42, 45 L3(0) — L3(7) Входы/ выходы Магистраль дан- ных 6, 7, 15, 16, 35, 36, 43, 44 L4(0) — L4(7) Входы/ выходы Магистраль дан- ных 2, 21—23, 25—29 S1—S9 Входы Магистраль управ- ления 19, 20, 30, 41 STB1 — STB4 Входы Магистраль синх- ронизации 48 Lee — Напряжение пита- ния 24 GND — Общий ТТЛ Ш-техно логин, предназначен для построе- ния коммутаторов, мультиплексоров данных, буферных устройств хранения н логической обработки данных, устройств восстановления информации в системах с резервированием. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 5.36, назначение вы- водов — в табл. 5.24, структурная схема да- на на рис. 5.37, формат микрокоманд показан на рис. 5.38, система микрокоманд приведена в табл. 5.26, временная диаграмма работы — на рнс. 5.39, электрические схемы входных и выходных согласующих каскадов — на рнс. 5.40. Микросхема обеспечивает выполнение сле- дующих операций. межмагнстральиый обмен данными между четырьмя информационными магистралями в 12 направлениях; передачу информации из магистралей в ре- гистры; Таблица 5 25 Мнемони- ка микро- команды Код микро- команды Выполняемая операция S, si si+l х== 1 i = 3 i=5 i = 7 N0P 0 0 0 TC-+L1 TC-+L2 TC^L3 TC-+L4 МУ 0 0 1 RG2(L2)-,L1 RG1 (L1)-^L2 RG1 (L1Y-+L3 RGI (L1)->L4 МУ 0 1 0 RG3 (L3)-+L1 KG3 (L3)+-L2 RG2 (L2)-^L3 RG2 (L2)-+L4 МУ 0 1 1 RG4 (L4)->L1 RG4 (L4)^L2 RG4 (L4)-*L3 RG3 (L3)-+L4 N0P 1 0 0 TC^Ll TC-^L2 TC-4-L3 TC-+L4 МУ 1 0 . 1 RG1-+L1 RG2-+L2 RG3-+L3 RG4-^L4 AND 1 1 0 A (RG2, RG3)-+L1; Д (L2, L3)-+L1 f\ (RG3, RG4)-^L2- A (L3, L4)-+L2 A (RG1, RG4}^-L3\ A (Ll, L4)-»L3 A (RG1, RG2)-+ L4-, /\(L1, L2)->L4 УС 1 1 1 M {K(L2, L3), A (L2, L4), \J(L3, L4)]-+L1 V [(Ll, L3), ML3, L4), A (Lh L4)]- -+L2 V IA (Ll, L2), Л (L2, L4), A(L1, L4)]->-L3 V [A (Ll, L2), A (L2, L3), A (Ll, L3)\-+L4 Примечания. 1. При 1= 1 коды приведены для S1, S2; прн I = 3 — для S3, S4; при I = 5 — для S3, S6; при 1=7 — для S7, S3. 2. ТС — 3-е состояние выхода магистрали 3 V —операция конъюнкции, Л—операция дизъюнкции 210
Рис 5 37. Структурная схема K583BA3 —।—।—।—1—1—1 1 1 'stb'stb'stb'stb St tS2 S3 'Sb 'SS 'Si tS7 tSB S3 t r ,2,3,4 О I 2 3 b 5 <6 7 8 3 fO tt Г Рис, 5 38. Формат микрокоманд микросхемы K583BA3. SI, 52 — поле управления магистралью £/; S3, S4 - поле управления магистралью L2; S5, S6 — поле уп- равления магистралью L3; S7, S8 — поле управления магистралью L4. S9 — общий сигнал управления ма- гистралями LI—L4; STBI—STB4 сигналы синхрониза- ции регистров RQI—RQ4 соответственно Рис. 5.39. Временная диаграмма работы K583BA3 Рис. 5А0. Электрические схемы входных (а) и двунаправленных (б) согласующих каскадов микросхемы K583BA3 передачу информации из регистров в маги- страли; логическую обработку байтовых данных; одновременный илн раздельный прием и одновременную или раздельную выдачу байто- вой информации на четыре магистрали дан- ных; восстановление информации по мажоритар- ному принципу по двум из трех магистралей или регистров с выдачей результата на чет- вертую магистраль. Структурная схема, приведенная на рис. 5.37, содержит следующие функциональ- ные узлы: четыре 8-разрядные двунаправленные маги- страли Ll(0—7)—L4(0—7) с выходом с тре- мя состояниями; четыре 8-разрядных буферных регистра RG7—RG4, синхронизируемых уровнем; четыре 8-разрядных логических устройства LUJ—LU4; 9-разрядную магистраль управления S1— S9; 4-разрядную магистраль синхронизации STBJ—STB2. Логические устройства асинхронно Произ- водят выполнение логических операций над операндами, содержащимися в регистрах RG1—RG4 или поступающими непосредствен- но с магистралей L1—L4 в соответствии с табл. 5.25. Результат операции логического устройства выдается иа магистрали L1—L4. 211
Микросхема выполняет операции мажори- рования байтовых данных для трех операндов по правилу: # (Л, В, C)=G4AB)V(BAC)VMAQ- Работа буферных регистров RG1—RG4 микросхемы синхронизирована синхросигналами STB1—STB4. Отрицательный перепад уровней сигнала STB1—STB4 стробирует раздельное занесение информации в регистры данных RG1—RG4 соответственно. Микросхема может работать в двух режи- мах, задаваемых уровнем сигнала на входах STB1—STB4: без сохранения состояния магистралей. В этом режиме при значении управляющих сигналов STB1—STB4—0 в регистрах RG1— RG4 не происходит сохранения состояния ма- гистралей L1—L4; с сохранением состояния магистралей. В этом режиме при значении управляющих сигналов STB1—STB4 = \ регистры RG1—RG4 сохраняют состояние магистралей L1—L4. Основные параметры K583BA3 Напряжение питания Ucc • -5 В±10% Ток потребления Ice, не более . 120 мА Входное напряжение низкого уровня Uol, ие более............ 0,5 В Выходное напряжение высокого уровня Uoh, не меиее............ 2,4 В ВХОДНОЙ ТОК НИЗКОГО урОВИЯ I1L, не более: для магистралей L1—L4 . . . |—0,2| мА для управляющих входов . . |—0,41 мА Входной ток высокого уровня 1т, не более: для магистралей L1—L4 ... 50 мкА для управляющих входов . . 20 мкА Выходной ток низкого уровня Iol 4,0 мА Выходной ток высокого уровня /он............................—0,4 мА Время задержки передачи инфор мации между магистралями tP, не бодее....................... 100 нс 5.10. Микросхема К583ВА4 Микросхема К583ВА4 — универсальный магистральный коммутатор байтовой инфор- мации, выполненный иа основе маломощной ТТЛШ-технологии, полный функциональный аналог микросхемы К583ХЛ1, но имеет повы- шенное быстродействие. Микросхема предназначена для построения коммутаторов и мультиплексоров данных, бу- ферных устройств хранения и логической об- работки данных, устройств восстановления ин- формации в системах с резервированием. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено^на рис. 5.41, назначение вы- водов соответствует микросхеме К583ХЛ1 Рис 5.41. Условное графическое обозначение К583ВА4 (обозначение вывода 48—Ucc), структурная схема, а также формат и система микрокоманд соответствуют микросхеме К583ХЛ1. Времен- ная диаграмма работы микросхемы приведена на рис. 5.42, электрические схемы входных и выходных согласующих каскадов показаны на рис. 5.43. Состав функциональных блоков микро- схемы К583ВА4, типы выполняемых операций, режимы работы и синхронизация соответству- ют микросхеме К583ХЛ1. Основные параметры К583ВА4 Напряжение питания Ucc ... 5 В±10% Ток потребления 1сс, ие более . . 120 мА Выходное напряжение низкого уровня Uol, не более............ 0,5 В Выходной ток высокого уровня low. не более....................0,5 мА Выходной ток низкого уровня/л,, не более: для магистралей L1—L4 . . . |—0,2| мА для управляющих входов |— 0,41 мА Входной ток высокого уровня /;Н, не более: для магистралей L1—L4 ... 50 мкА для управляющих входов . . 20 мкА Выходной ток низкого уровня Iol 20 мА Время задержки передачи инфор- мации между магистралями tp 45 ис 212
Рис. 5.42. Временная диаграмма работы К583ВА4 Рис. 5.44. Электрические схемы входного (а), выходного (б) и двунаправленного (в) каска- дов (в) в /^-микросхемах серии К583 Рис. 5.43. Электрические схемы двунаправлен- ного (а) и входного (б) согласующих каска- дов К583ВА4 Рис. 5.45. Структурная схема процессора мик- ро-ЭВМ на микросхемах серии К583 5.11. Рекомендации по применению Микросхемы серии КЭ83, выполненные по И2Л-техиологии, имеют токовое питание, кото- рое может осуществляться от генератора тока, обеспечивающего требуемое значение и раз- брос тюка питания, или от генератора напря- жения через токозадающий резистор R. Рас- чет токозадающего резистора R производится по формуле: R=\(Ucc— L2 В)//а-10~3, где Ucc — напряжение питания; /а — номиналь- ный ток инжектора микросхемы. Питаиие микросхем серии К583, выполнен- ных по ТТЛШ-технологии, осуществляется от источника (генератора) напряжения Ucc =5 В, обеспечивающего разброс не более 10% но- минального значения напряжения и требуемую величину тока потребления. Микросхемы серии К583, выполненные по PL-технологии, имеют у инфицированные со- гласующие каскады (входные, выходные и двунаправленные, рис. 5.44). Отличительной особенностью микросхем серии К583, выпол- ненных по PL- и ТТЛШ-технологищ являет- ся широкое применение выходных согласую- щих каскадов типа «открытый коллектор», расширяющих функциональные возможности микросхем, но требующих дополнительных иа- 213
грузочных резисторов Rx. Расчет RK произ водится по формуле Urr — 0,4В - - р < п-2О-1О-3 + ^-//д.1О-3 < ^СС-2.4В "'n.50-10-»+AMz//.10-’ ’ где п — число объединяемых выходов микро- схем «открытый коллектор»; IV — число вхо- дов, нагруженных иа выходы микросхемы; Iil, Ьн — входные токи низкого и высокого уровней микросхем, нагружаемых иа выход «открытый коллектор». Структурная схема микро-ЭВМ на микро- схемах серии К583 приведена иа рис. 5.45. Глава 6 Микропроцессорный комплект серии К584 Микропроцессорный комплект серии К584 представляет собой унифицированный набор БИС, позволяющий реализовать произвольную систему команд или структуру ЭВМ. Система команд и соответствующее программное обес- печение выбираются разработчикам в соот- ветствии с ее назначением и реализуются ми- кропрограммным способом. Развитая архитектура, микропрограммируе- мость и развитая система микрокоманд, ши- рокий температурный диапазон, возможность разрядного наращивания, варьирование про- изводительности БИС и энергии потребления Таблица 6.1 Тип микро- схемы Функциональное назначение Тип корпуса К584ВМ1 Центральный процес- сорный элемент 4134.48-2 К584ВУ1 Микропрограммное управление 4134.48-2 К584ВГ1 Контроллер состоя- ний 4134.48-2 К584ВВ1 Магистральный приемопередатчик 4134.48-2 Таблица 6.2 обеспечивают комплекту высокую эффектив- ность и широкую сферу возможных применений. На основе БИС комплекта возможно создание широкого спектра вычислителей: от простых контроллеров до универсальных микро-ЭВМ повышенной производительности. Система синхронизации всех микросхем организована по одному принципу и обеспечи- вает их полную логическую и временную сов- местимость как внутри серии К584, так и с микросхемами серии К583. По всем электрическим характеристикам БИС комплекта полностью совместимы со стандартными ТТЛ-сериями. Состав комплек- та микросхем серии К.584 приведен в табл. 6.1. В него входят четыре БИС, выполненных по И2Л- и ТТЛШ-технологии, с параметрами, приведенными в табл. 6.2. 6.1. Микросхема KS84BM1 Микросхема К584ВМ'! — 4-разрядная сек- ция центрального процессора, предназначена для построения микро-ЭВМ с разрядностью, 20 21 28 2S 26 25 POS1 POSO РСР CLK цпэ DO 2 О П 16 15 14 Параметр К584ВМ1 К.584ВУ1 К584ВГ1 K584BBI Технология И2Л И2Л И2Л ТТЛШ Разрядность 4 16 16 8 Наращиваемость + — — ч- Время цикла, нс 400, 1000 500 600 — Время задержки, нс —- — — 120 Напряжения пита- ния, В 1,2— 5,0 1,2— 5,0 1,2— 5,0 5,0 Ток потребления, мА 180 150 150 150— 200 Рис. 6.1. Условное гра- фическое обозначение К584ВМ1 30 12 6 А 3 2 о 33 34 36 37 22 21 13 \PCCIH 1НС/ AMSB ALU- С/Н 2 ~лПГ- соит S 23 44 46 10 214
Таблица 6.5 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 44—47 ОРЗ—ОРО Входы ОР-поле слова кода операции; определяет Л 2 D1—D0 Входы прежде всего одну из 16 операций D-поле слова кода операции, определяет ре- 3—5 S2—S0 Входы жим работы S-поле слова кода операции, определяет обыч- 26, 25 POS1—POSO Входы но номер выбранного регистра Определяют относительную позицию микросхе- 30 CLK Вход (переключе- мы при объединении нескольких микросхем для реализации слов длиной более четырех разрядов Тактовый сигнал, синхронизация при положи- 20, 21, DI (3)—Dl (0) ние фронтом) Входы тельном изменении Шина данных 28, 29 11 WRRT Вход/выход Принимает данные при сдвиге выходных дан- 12 WRLFT Вход/выход ных влево, выдает данные при сдвиге вправо Принимает данные при сдвиге выходных дан- 9 XWRRT Вход/выход ных вправо, выдает данные при сдвиге влево Принимает данные при сдвиге регистра XWR 6 XWRLFT Вход/выход влево, выдает при сдвиге вправо Принимает данные при сдвиге регистра XWR 10 XWR3/0 Выход вправо, выдает при сдвиге влево Старший разряд регистра XWR в старшей по- 13 A LU CI N Вход зиции или младший разряд в младшей пози- ции Перенос в ALU 41 ALUCOUT Выход Перенос из ALU 40 Выход Формирование переноса ALU 39 Р Выход Распространение переноса ALU 22 PCCIN Вход Перенос программного счетчика 23 PCCOUT/BMSB Выход В младшей и средней позиции выход переноса 27 INC/AMSB Вход, выход программного счетчика, в старшей позиции выход старшего разряда шины В В младшей позиции указывает программному 17, 16, DO (3)—DO (0) Выходы счетчику увеличение содержимого на 2 (при наличии 1) или на 1 (при наличии 0), в стар- шей позиции выход старшего разряда шииы А Шина данных 15, 14 33, 34, АЗ—АО Выходы Шина адресов 36, 37 35 РСР Вход Открывает доступ программному счетчику к 31, 48 1сс шине выдачи адресов Питание 24 GND — Общий кратной четырем, и обеспечивает хранение и арифметико-логическую обработку информа- ции, представленной в двоичном коде. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 6.1, назначение вы- водов — в табл. 6.3, структурная схема дана на рис. 6.2, формат микрокоманд показан на рис. 6.3, временная диаграмма работы приве- дена на рнс. 6.4. Микросхема обеспечивает все функции, не- обходимые для параллельной обработки 4-раз- рядных двоичных данных, и включает в себя: 4-разрядное арифметико-логическое уст- ройство ALU; регистровый файл RF восьми 4-разрядных регистров общего назначения, RF7 является также программным счетчиком; 215
Рис. 6.2. Структурная схема К584ВМ1 4-разрядный рабочий регистр WR и 4-раз- рядный рабочий регистр расширения XWR; блок иикрементора INCR; блок позиции BPOS программируемую логическую матрицу PLA и регистр микрокоманд RMK; мультиплексоры каналов МА, MB, MWR, М XWR, MDO, МАО. Арифметико-логическое устройство микро- схемы выполняет восемь арифметических опе- раций, представленных в табл. 6.4. Операнды могут поступать иа входы ALL) через мульти- плексоры МА, МВ от входной шины DI, RF, WR или XWR. В ALU имеются схемы приема сквозного переноса от младших разрядов ALUCIN и выработки выходного переноса ALUCOUT, вы- работки условия образования и распростране- ния переноса G и Р. Эти сигналы рассчитаны иа использование схемы ускоренного перено- са К165ИП4, что позволяет значительно по- высить быстродействие 16-разрядиого устрой- ства. Схемы включения БИС для расширения разрядности приведены на рис. 6.5. Результаты операций через мультиплексор MDO поступают на выход микросхемы. Про- межуточные результаты могут заноситься в регистровый файл RF или в регистры WR, Поле кода операции. ALU Поле кода режима работы Поле кода адреса, источника or и S J 2 / 0 --L- - - I 0 2 7 О , ..1 i Рис. 6.3. Формат микрокоманд микросхемы К584ВМ1 XWR. Регистровая память FR предназначена для использования в качестве временной па- мяти для исходных данных. Последний регистр (RF7) может дополнительно использоваться в качестве программного счетчика благодаря возможности осуществлять инкремент записан- ного в нем кода на 1 или 2 с помощью внеш- них сигналов управления по входам INC (вывод 27) и PCCIN (вывод 212) по правилу: PCCIN = 0, INC —О, +(RF7, 1)-+RF7; PCCIN = 0; INC=\; +(RF7, 2) — RF7; PCCIN = 1 —запрет счета. Таблица 6.4 Код опера- ции Арифметические операции (ОР<?-0) Логичес- ские операции (OPJ-1) ОР2 I 5 о OdO ALUCIN-1 AWCIN-0 ALUCIN-G 0 0 0 Рп~ 0]в Fn=Fie Fn = AKB 0 0 1 Fn=B-A Fn=B-A-\ Fn = A®B 0 1 0 Fn=A-B Fn=A—B—l Fn~ A® В 0 1 1 Рп — А + + В + 1* Fn = A + B Fn=^A/\B 1 0 0 Еп-В+1 Fn = B* Fn — AI\B 1 0 1 Еп--~ В+1 Fn = B Fn--A^B 1 1 0 Еп = А + 1 Fn = A Fn — A-\-B 1 1 1 Еп-А -bl Fn = A Fn = A + B * На шину адресов выдается содержимое регист- ра XWR 216
Т а б л и ц а 6.5 Сигна- лы и а входах Относительное положение Многофункциональный вход/выход POSI I i POSO , | pccout / BMSB INC/ AMSB >< 0 1 Младшая позиция PCCOUT INC XWR0 0 0 Промежуточная позиция PCCOUT AMSB 0 1 0 Старшая позиция Два знака/удвоен- ная точность BMSB AMSB XWR3 1 1 Старшая пози- ция. Одни знак/ удвоенная точ- иость BMSB — XWR3 CLC. 300нс гПООнс 0P,n,s XZZ. г-50 нс DI P,G ALUCIN а стоит ПО РСР >,150нс PCCIN Тг г-1000нс 750нс '<500 яр (250НС* <П00нс, Х7////// (ЗООНС 22 X (600нс ГМОнС, JMOHl ~Г (450нс г50нЪ~ X К Наличие отдельных входов управления RF7 (INC и PCCIN) позволяет совмещать во времени процесс обработки данных в ALU и счета в RF7. Управление индикацией регист- ра RF7 на шине адреса А осуществляется с помощью входа РСР и не зависит от кода операции. Схема включения БИС для расширения раз- рядности программного счетчика приведена на рис. 6.6. Четырехразрядный регистр WR и его рас- ширитель XWR позволяют выполнять ариф- метические и логические операции с одинарной (200нс $гоонс жх (200нс XZX А PCC0UT WPLFT WRRT XWR5/0 “0S1.0 7150нс qCZ" (150нс I (160нс X I лгоонс 2 f Ж (ШШШШ. Рис. 6.4. Временная диаграмма работы К584ВМ1 а) 60 Рис. 6.5. Схемы формирования 16-разрядного процессора: а —с прямым включением К584ВМ1; б —с использованием микросхемы ускоренного переноса К155ИП4 Младшая Промежуточная Промежуточная Старшая позиция (MSP) позиция (ГР) позиция (ГР) позиция PCS’ - О P0S1-0 POST = О P0S1“1 POSO «I POSO* О POSO=О Рис. 6.6. Схема включения К584ВМ1 для расширения программного счетчика 217
Таблица 6.6 Операция Код операции OP D S 3 2 1 0 1 0 2 1 ° RF(Fn)WR -+RF Значения функций 0 0 RF RF (Fn)WR-+WR DI (Fn)WR-+DO* Fn определяются согласно табл. 6.4 0 1 1 1 0 RF 0 0 DI (Fn)WR - WR* 1 1 0 0 1 DI(Fn)XWR -+WR DI(Fn) WR-+XWR 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 DI(Fn)XWR -+XWR DI(Fn)XWR +DO 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 RF + WR + ALUCIN -> XWR 0 0 1 1 1 0 RF RF + D1 A ALUCIN -*WR 0 1 0 0 1 0 RF RFA-DIP ALUCIN -> XWR 0 1 0 1 1 0 RF RF-\D1 + ALUCIN -+ RF 0 1 1 1 1 0 RF rfa-xwra-alucin -> WR 1 1 0 0 1 0 RF rfa xwr+alucin >xwr 1 1 0 1 1 0 RF XWR A-ALUCIN -> RF DI A-WR-U ALUCIN *XWR 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 RF 1 0 DI + WR-t ALUCIN-+DO 0 1 1 1 1 1 0 1 0 DI + XWR + ALUCIN WR 1 1 0 0 1 1 0 1 0 DI A-XWR A ALUCIN -+XWR 1 1 0 1 1 1 0 1 0 XWR A ALUCIN -> DO 1 1 1 0 1 1 0 1 0 DI - RF 1 1 1 1 1 0 RF RF -DO 0 0 0 0 1 0 RF RF -+ XWR DI ->WR 0 J 0 1 о 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 G 0 RF G 1 G 0 DI -» XWR D!,DO 0 J 1 1 о 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 (WR-DI — 1 4- ALUCIN) RCL -» WR, XWR 1 0 0 0 1 1 0 1 0 (WR ADI + ALUCIN) RSL -> WR, XWR 1 0 0 1 1 1 0 1 0 (WR — RF—1 4- ALUCIN) RSL -> WR, XWR 1 0 0 0 1 0 RF (WR [ RFA ALUCIN) RSL-^WR, XWR 1 0 0 1 1 0 RF (WRA-ALUCIN) ASP -> WR, XWR J 1 1 1 и 0 1 1 и 0 1 1 и 1 0 и 1 О 0 (WR—DI—1 + ALUCIN) ASR WR, XWR 0 0 1 0 1 1 0 1 0 (WRA-Dl + ALUCIN) ASR-^WR, XWR 1 0 1 1 1 1 0 1 0 (WR — RF — 1 + ALUCIN) ASR -> WR, XWR 0 0 1 0 1 0 RF (WR+RF A ALUCIN) ASR -+WR, XWR 1 0 1 1 1 0 RF Примечание. < -* »— передача информации; G — безразличиое состояние. * Содержимое XWR передается в А, когда РСР — 0. 218
[ wr \WRLFT m LSR в одинарной точностью i w l/wzrr '"I 1 [ ШТ\ \WRLFT .Jiolo\ L_______ w/J [ 'd i / ср 1 LSL о одинарной точностью Г wr “I Г wr \jte.o \^LFT WRRT WR WRLFT wrrt\ 1_ /W’J ASR с одинарной точностью I WR | \WRLFT H/RRT WR WRLFT j WR WRRT IP I_________________________ l_ MSP J B) ASL с одинарной точностью RSR WR \WRLFT WRLFf ! г ,, | ,„r, WRRT с одинарной точностью I "WR ^WRLFT -pHZ.lLllliP ! if WRRT WR \WRLFT WRRT\ П \wRRT L. LSP_ J \ ~ WR 1 \WRLFT WRRT । WRLFT! I I „ I I . I I I ] RSL с одинарной точностью Г Я'д* j WRLFT WRRT WR WRLFT WRRT j —11 iJmr L_ id LSP | 219
LSU с удвоенной точностью |WZ/7 #W| 1ИЖЛ7- mr] Яйлг Лог.&\ 1 1 , , * 1 1 * i 1 WR -11 — L»J п 1 m 1 a 1 я 1 ! 1 i Lj ? i r i r i « i ' 1 J Lj > i л i . i . i 1 i x"^rri ГЙТЙТТПП 1 Спгг,1,ы ♦ » |- | 1 1 1- jwr I/W7 1 U-.rr 1“ 1 I -V ITJ r 1 1 1 1 1 ~ I MSP_\ l_ I_p_\ I LSP L_p^_ 1 _J *7 LSL с удвоенной точностью W!tLFf\ I \Лог.о I______________ ~ ,у, Т Т .< г> I Гт » ™zi ТпИщЕЕЕЕ);^ Е>* I | > -пттлть* } р 1J RI /1 g Р4 L d । RSR с удвоенной точностью [w ~~~WRRT~\ {тТГ~~~~т<вГ\ \w1lfT~~ L^.i. *^//|z^p|gp-i—|-Lpp|.qTpL-l—|_L|j p p p ИУ/Л7т/лУ ‘ # mF\mtiff /wwi ixifRIFr L_L— ----,— „ . j--1— MSP_ J [_ L "Lj i_ -ryiWr п А ЖЯ7 Z&»__j XWRIFT Знак Знак Щ[РТ “J RSI с удвоенной точностью WRdf\ WRIFT WRRT \ \WRLFT WRRT \ M! xi lx WK XI IX ”* I I HEEEpP—1—ШЕПЕР”1—I—ppph- i,.,P /JP Aw « m Wj mr YS ii\ie\s|J_{. ! Lrrm-zrri J । ! t. j , i, ь ь lJ Ж MSP i LSP_X X) ASR с одним знаком /удвоенной точность we 7^-” MSP \WLFT w/f Ш\ \wRLFF w/t | ,.i-.:—|7 р р|« p-J—I—jJ [г |/ |z>|—11 Ш1РГ< 1 I, 1—ЙШЛ Ш1РР 1 ‘ 1 1 4-ЧЕЕЕШ-|Ч—ШШЕШ* ।— I IF I 1 ! ASR с двумя знаками/ удвоенная точность ~№LFT W7~| Лгтплп-Ч mzAr ги/р ш I । ю । । ЛеееенЧ ______ АШТ Z£^_j M) 220
ASL с оОним знаком/ удвоенная точность ASL с двумя знаками/удвоенная точность 0) Рис. 6.7. Схемы выполнения операций сдвигов: логические сдвиги вправо Ya) и влево (б) с одинарной точностью; арифметические сдвиги вправо (в) н влево (а) с одинар- ной точностью; циклические сдвиги вправо (д) и влево (е) с одинарной точностью; логические сдвиги вправо (яс) и влево (з) с удвоенной точностью; арифметические сдвиги вправо (и) и влево (к) с удвоенной точностью; арифметические сдвиги вправо с удвоенной точностью с одним (л) и двумя (л) знаками; арнфметнческне сдвиги вле- во с удвоенной точностью с одним (я) и двумя (о) знаками и удвоенной точностью, а также участвуют во всех сдвиговых операциях. Блок позиционного управления задает ранг отдельной микросхемы в системе с расширен- Таблнца 67 ной длиной слова и определяет способ выпол- нения сдвигов данных, а также конкретную функцию тех входов/выходов, которые имеют двойное назначение. Возможные четыре режн- Операция Код операции OP D s 3 1 2 1 1 0 1 1 ° 2 1 1 1 0 (WR) ASR -> W R 0 0 0 0 1 1 1 0 1 (WR) RSR WR (0 11 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 (WR) ASL WR 0 0 1 0 1 1 1 0 1 (WR) RSL -+ WR 1 0 (1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 (WR)LSR^WR 1 0 0 0 1 1 1 0 1 (WR) LSL-+WR 1 0 1 0 1 1 1 0 1 (WR, XWR) ASR ^WR, XWR 0 1 0 0 1 1 1 0 1 (WR, XWR) RSR ->WR, XWR {? 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 (WR, XWR) ASL ->WR, XWR 0 1 1 0 1 1 1 0 1 (WR, XWR) RSL -+WR, XWR )? 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 (WR,XWR)LSR -+WR, XWR 1 1 0 0 1 1 1 0 1 (WR, XWR) LSL -+WR, XWR 1 1 1 0 1 1 1 0 1 Примечание 1. <-*>—операция передачи информации. 2. При РСР=0 содержимое WR выдается в А. 3. Для операций в табл. 6.7 ALUCIN должен быть равен нулю. 221
ма работы микросхемы и функции многофунк- циональных входоц1выходов в зависимости от кодов на входах POS1 и POSO представлены в табл. 6.5. В микросхеме реализуются шесть типов сдвигов: логический сдвиг вправо LSR н вле- во LSL, арифметический сдвиг вправо AST? и влево ASL, циклический сдвиг вправо RSR и влево RSL. Выполнение сдвиговых операций может производится над содержимым одного регистра WR (одинарная точность) или обоих регистров WR н XWL (удвоенная точность). Кроме того, сдвиги ASL и AST? удвоенной точности могут выполняться с одним нли дву- мя знаками. Схемы выполнения различных ти- пов сдвигов приведены иа рнс. 6.7. Система микрокоманд микросхемы состоит из 459 операций, представленных в табл. 6.6 и 6.7. Основные параметры К584ВМ1 Номинальный ток инжекто- ра 1g....................... 180 мА Потребляемая мощность Р при номинальном токе ин- жектора ...................... 216 мВт Входной ток высокого уровня Im ................ 0,6 мА Выходной ток Iol/Ioh’. для выводов А, Р, G, ALU COUT...................20 мА/0,05 мА для выводов DO ... 1® мА/0,05 мА для остальных выводов . 5 мА/0,6 мА Время цикла Тс для группы А............. 400 нс для группы Б........... 1000 нс 6.2. Микросхема К584ВУ1 Микросхема К584ВУ1 — блок микропро- граммного управления, предназначен для фор- мирования последовательности адресов ПЗУ микрокоманд как функции от кодов команд и значения признаков модификаций. Микросхема также формирует константы и осуществляет контроль питания микро-ЭВМ. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 6.8, назначение вы- водов — в табл. 6.8, структурная схема по- казана на рис. 6.9, временная диаграмма ра- боты — на рнс. 6.10. Регистр команд обеспечивает прием кодов команд нз двунаправленной шины данных D, их хранение и выдачу в схему образования адреса (СОА), а также формирование конс- тант адресов или операндов для выдачи их в шину D. Регистр микрокоманд обеспечивает прием микроинструкций из шины микрокоманд н уп- равление работой регистра команд и схемой образования адреса; СОА обеспечивает фор- мирование адреса следующей микрокоманды в зависимости от состояний регистра команд, регистра микрокоманд н регистра адреса ми- крокоманд. Микросхема работает в четырех основных режимах: адресации с анализом содержимого младшего байта регистра команд, адресации с анализом старшего байта регистра команд, последовательного перебора адреса микро- команд и принудительной адресации. Задание этих режимов определяется полем режима адресации Ф микрокоманды, которое задает алгоритм использования содержимого регистра 21 MK 0 BMB £ 0 3 20 f 1 22 2 2 23 26 28 3 4 5 3 4 3 в 14 13 12 J JL. W 7 3t 3 в 32 io to 10 fl " 18 1 tZ 12 17 2 13 13 16 14 15 36 | JnT Дмк 37 t 2 38 35 Ml 38 40 34 M0 4 s 43 IS st 6 7 44 41 52 8 3 46 ss: •'si BHD 24 Таблица 6.8 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 3—6, 14—11, 7—10, 18—15 D0—D15 Входы/ ВЫХОДЫ Шина данных 21, 20, 22, 23, 26—33, 1, 2 MK0-MK13 Входы Шина микрокоманд 37—46 AMK0—AMK9 Выходы Шина адреса ПЗУ 36 INT Вход Прерывание 35, 34 Ml, M0 Входы Признаки модификации адреса микрокоманды 19, 47 SI, S2 Входы Синхросигналы приема и выполнения микро- команды 25, 48 lot, 102 — Питание 24 GND — Общий Рис. 6.8. Условное графическое обозначение К584ВУ1 222
Рис. 6.9. Структурная схема К584ВУ1 команд, регистра микрокоманд и 10-разрядно- го кода А1—А10 при образовании адреса. С выхода схемы образования адреса 10-раз- рядный код адреса поступает на схему моди- фикации адреса, где может в каждом такте независимо от кода исполняемой микрокоман- ды подвергаться модификации в зависимости от признаков модификации МО и Ml. Управ- ляя модификацией, можно совершать переходы в одну нз четырех точек: —1, 0, +1, +2 от вырабатываемого схемой СОА адреса. Микрокомандами «Вх.» и «Вых.» (см. систе- му микрокоманд) можно организовать вход и выход из подпрограммы. Микрокоманда «Вх.» позволяет из любой ячейки ПЗУ перейти в од- ну нз 32 точек входа подпрограммы. С по- мощью микрокоманды «Вых.» из каждой из 32 подпрограмм возможен выход в 8 точек отно- сительно адреса микрокоманды «Вх.». Двухуровневый стек регистра адреса мик- рокоманд содержит два идентичных регистра и схемы управления, что позволяет организо- вать прерывания н переходы к подпрограм- мам на микропрограммном уровне единичной кратности вложения. Работа микросхемы синхронизируется дву- мя синхросернями S1 и S2. Синхросигнал S1 стробирует занесение микрокоманды, синхро- сигнал S2 обеспечивает отработку принятой микрокоманды. Во время исполнения приня- той микрокоманды возможны четыре режима работы микросхемы: нормальный режим (S1 и S2 присутству- ют). Каждый цикл принимается новая микро- команда, которая затем исполняется; режим пропуска цикла (S2 отсутствует). Каждый цикл принимается новая микрокоман- да, но не исполняется; режим повтора (S1 отсутствует). Проис- ходит исполнение последней принятой микро- команды; режим приостановки (S1 и S2 отсутству- ют). Никаких действий в микросхеме не про- исходит. Допускается объединение сигналов S1 и S2. Наличие в составе БИС схемы контроля питания позволяет распознавать моменты вклю- Рис. 6.10 Временная диаграмма работы К584ВУ1 223
Ков рени- на работы РК Управление образованием адреса в СОА 1-1 । t । । । । । Код ренина работы 5МУ 73 72 Н to 3 8 1 6 5 4 3 2 7 0 . * Лолер Поле А Поле Ф Рис. 6.11. Формат микроко- манд микросхемы К584ВУ1 чения н сбоев питания определенной длитель- ности. Схема контроля распознает три комби- нации на входах питания (ОЦ 10, М) н на их основе генерирует соответствующие адреса микропрограмм. При подключении одного из входов (52) через конденсатор С к общей шине в момент включения питания на входах Е1 и Е2 уста- навливается комбинация 10, которая приводит к установке регистра адреса микрокоманд в состояние 0000000000. Это состояние удержи- вается до установки на обоих входах питания комбинации 11, после чего сохраняется еще в течение пяти периодов сннхросернн S2. Прн кратковременных сбоях питания на входах Е1 и Е2 устанавливается обратная ком- бинация (01), что приводит к установке ре- гистра адреса микрокоманд в состояние Г110000000, которое удерживается до установ- ки нормального уровня питания на обоих вхо- дах (11) н сохраняется еще в течение пяти периодов синхросерин S2. В зависимости от времени исчезновения пи- тания (т), воспринимаемого микросхемой как Таблица 69 Состояние разрядов микро- команды Выполняемая операция Состояние разрядов шины DO —Di5 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 13 12 0 0 1 1 0 1 0 1 Нет операции D0—D15^PK0—PK15 РК0—РК7 D0—D7 РК0—РК7 D8—D15 11111111 хххххххх 00000000 РК7 — РК0 11111111 хххххххх РК7 — РК0 00000000 Примечание X — безразличное состояние на шине D Таблица 6.10 Состояние разрядов микрокоманды Признак модификации Выполняемая операция Режим работы БМУ Поле ф Ml МО 1 0 1 0 X 0 + (РАМК1) —> РАМК Последовательный перебор адре- 1 0 X 1 —(РАМК1)-> РАМК СОВ 0 0 0 0 + (СОА1) -> РАМК Адресация по старшему байту 0 0 1 0 + (СОА2) —> РАМК регистра команд (РК8—РК15) 0 0 0 1 —(СОА)—> РАМК 0 0 1 1 (СОА) -»РАМК 0 1 0 0 4-[РМК (2— 11 ),![—► РАМК Принудительная адресация 0 1 1 0 + [РМК(2— 11) ,2]> РАМК 0 1 0 1 — [РМК (2— 1 !),!]-> РАМК 0 1 1 1 РМК (2 —11)-► РАМК 1 1 0 0 + (СОА 1)^ РАМК Адресация по младшему байту 1 1 1 0 + (СОА2) -> РАМК регистра команд (РК0—РК7) 1 1 0 1 —-(СОА 1)-> РАМК 1 1 1 1 (СОА) РАМК Примечание. X — состояние входа безразлично. 224
Таблица 6.11 Мнемо* 1 ника микро- команды "Разряд микрокоманды. Поле А разряды младшего или старшего байта РК в соответствии с табл. 6.10 Генерируемый схемой адрес СОА А9 Ав А7 Ав А5 А4 АЗ А2 At АО В7 Вб В5 В4 ВЗ В2 В1 ВО С 9 Св С7 С6 Ci С 4 СЗ С2 Ct СО АДМ АДС АТР ATM АТС ПТ АПС «Вых» ПТР АБ ВМП X X 0 0 X X X X XX X X 0 1 X X X X X X XXI 00 X X X X X XXI 0 1 0 X X X X X X 1 0 1 1 X X X X XXI 1 0 0 X X X X XXI 10 1 0 X X X X X 1 1 0 1 1 X X X XXI 1 1 0 0 X X X X X 1 1 1 0 1 X X X X X 1 1 1 1 0 X X X XXI 1 1 1 0 X X X X X 1 1 1 1 0 X X X X X 1 1 1 1 0 X X X XXI 1 I 1 0 X X X XXI 1 1 1 0 X X X хххххххх ххххххлх хххххххх хххххххх хххххххх хххххххх хххххххх хххххххх хххххххх хххххххх о ххххххх 1 1 0 1 X X X X 1 1 1 0 X X X X 1 1 1 1 X X XX 1 1 0 0 0 X XX 1 1 00 1 XXX А9 А8 А5 А4 АЗ А2 А1 АО В1 ВО А9 А8 А5 А4 АЗ А2 А1 АО ВЗ В2 А9 А8 В2 В1 ВО А4 АЗ А2 А1 АО А9 А8 ВЗ В2 В! ВО АЗ А2 А1 АО А9 А8 В7 В6 В5 В4 АЗ А2 А1 АО А9 А8 В7 Р6 Р5 Р4 АЗ А2 А1 АО А9 А8 В7 В6 В5 В4 ВЗ А2 А1 АО Р9 Р8 Р7 Р6 Р5 Р4 РЗ Р2 Pl Р0 0 0 0 0 0 0 0 А2 А1 АО А9 А8 А2 А1 АО Р4 РЗ Р2 Pl Р0 А9 А8 В7 В6 В5 В4 ВЗ В2 В1 ВО А9 А8 0 1 1 1 1 В2 В1 ВО А9 А8 0 1 1 1 0 В2 В1 ВО А9 А8 0 1 1 1 0 В2 В1 ВО А9 А8 0 1 1 1 0 В2 В1 ВО А9 А8 1 1 0 0 0 В2 В1 ВО А9 А8 1 1 0 0 1 В2 В! ВО «Вх.» X X 1 1 1 1 1 X X X X X 1 1 1 1 1 X X X 1 0 X X X X X X 0 ххххххх А9 А8 1 0 В5 В4 ВЗ В2 В1 ВО А9 А8 0 1 0 0 0 А2 А1 АО Примечание. В0—В7 — разряды младшего или старшего байта Р0—Р9— разряды рабочего РАМК; СО—С9— разряды СОА; Л— состояние РК в соответствии входа безразлично. с табл. 6 10; сбой, емкость конденсатора, подключаемого ко входу питания Е2 при номинальном токе пи- тания, может быть приблизительно определе- на по формуле С = т/50, где С — в микрофара- дах, т—в микросекундах. При перестановке емкости С на другой вход питания (Е1) адреса прерываний по включению питания и сбою питания автома- тически меняются местами. При объединении входов Е1 и Е2 как включение питания, так и сбои приводят к установке регистра адреса микрокоманд в состояние 0000000000. Микросхема допускает организацию до 64 векторных прерываний на микропрограммном уровне (адреса с 1110000000 до 1111111111). Наивысший приоритет имеет прерывание по включению питания, промежуточный по сбою питания, самый низкий — у внешних запросов. Внешние прерывания в микросхеме осу- ществляются по срезу сигнала прерывания. При этом по срезу S2 осуществляется пере- ключение рабочего регистра микрокоманд на запасной и установка в нем кода 1111111114 по фронту сигнала S2. Микрокоманда БИС занимает четырнад- цать двоичных разрядов и содержит три по- ля (рис. 6.11). Поле Р управляет работой ре- гистра команд в соответствии с табл. 6.9. Поле Ф управляет режимами адресации сов- местно со входами модификации МО, Ml со- гласно табл. 6.10. Поле А является полем ад- реса следующей микрокоманды и предназначе- но для подачи кодов, определяющих алгоритм 8 Зак. 63 генерации адресов следующих микрокоманд в соответствии с табл. 6.15, и для организации режима принудительной адресации. Основные параметры К584ВУ1 Номинальный ток инжектора 1п . 150 мА Потребляемая мощность Р при номинальном токе инжектора . . 180 мВт Входной ток высокого уровня 11н 0,25 мА Выходной ток низкого уровня Iol 10,0 мА Выходной ток высокого уровня /он............,................0,6 мА Время цикла Тс................. 500 нс 6.3. Микросхема К584ВГ1 Микросхема^ К584ВГ1 выполняет функции контроллера состояния, предназначена для обработки, формирования н хранения призна- ков ветвлений программ, микропрограмм и векторов состояний микро-ЭВМ, выработки сигналов условных переходов, подсчета цик- лов и логической обработки данных. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 6.1Й, назначение вы- водов — в табл. 6.12, структурная схема по- казана на рис. 6.13, временная диаграмма ра- боты — на рис. 6.14. Микросхема обеспечивает совместно с К584ВУ1 управление работой микропроцессор- ной системы и формирование условных пере- ходов для К584ВМ1 нли К584ВУ1. 225
Микросхема работает с 16-разрядной дву- направленной магистралью D н обрабатывает 10 входов внешних условий ВУ. Прн работе в микросхеме формируются различные приз- наки (признак нуля, знака, переполнения и др.), которые заносятся в регистр состояния. Блок битовых операций позволяет произ- водить проверку любого бита магистрали D, а также выделение или маскирование инфор- мации на этой магистрали. Таймеры ТМО, ТМ1 могут производить под- счет различных сигналов или признаков, пря- чем счет в таймерах производится как по внешним сигналам, подаваемым на входы тай- меров (ВО и В1), так н по микрокомандам. Использование таймеров с программируемыми коэффициентами пересчета дает возможность организации циклов. Входы переноса таймеров ВВО и ВВ1 служат для наращивания длины счетчиков таймеров при объединении несколь- ких микросхем. Сигнал переполнения таймеров появляется при равенстве содержимого счет- чика таймера содержимому его регистра пере- счета; прн этом счетчик таймера обнуляется, а в соответствующие разряды регистра состоя- ния (4 или 6) записывается I. Сигналы на вы- водах ВВО и ВВ1 могут использоваться для выдачи запросов на прерывания по перепол- нению таймеров. Содеожимое таймеров выда- ется на магистраль D по сигналу «Приори- тет» (Р). Таблица 612 Схема формирования признаков формирует на выходах МО и Ml модифицирующий адрес в К584ВУ1 или RF7 в К584ВМ1, который яв- ляется функцией: регистра состояния, инфор- мации на входах BU, результата счета в тай- мерах ТМО н ТМ1^ результата обработки ин- формации блоком битовых операций (ББО). За один такт работы микросхемы возмож- на проверка сразу нескольких признаков, уста- новка групп триггеров в регистре состояний, счет в таймерах н работа блока битовых опе- раций. Кроме длины таймеров микросхема по- зволяет также наращивать разрядность шины данных, длину регистра состояний, число под- ключаемых к коммутатору КУ условий за счет использования нескольких микросхем. Работа микросхемы синхронизируется дву- мя сннхросериямн: S1 н S2. Возможны четыре режима работы микро- схемы: нормальный режим (S1 и S2 присутству- ют). В каждом цикле принимается новая мик- рокоманда и происходит ее исполнение; режим повтора (S2 присутствует). Микро- схема циклически исполняет последнюю при- нятую микрокоманду; режим пропуска цикла регистра состояния (S1 присутствует). Микросхема в каждом цик- ле принимает и исполняет микрокоманду, но состояние регистра не изменяется; 45 ~47~ з$~ ~У7~ уГ 1 г 25 26 ~27~ 29~ 21 19 , 24 BU 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 мк 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 КС V 0 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Р МО М1 ВВО ВВ1 3_ 4_ 7~ 8 9 Ю 11 13 14 15 16 17 ~~75~ 29 45 44 22 20 , 35 , 36 48 >80 > В1 51 < 52 < OND Рнс. 6.12. Условное гра- фическое обозначение К584ВГ1 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 43 —37, 46, 47, 1 BU0—BU9 Входы Шниа внешних условий 2 г Вход/выход Декодер нуля 25—27, 34—31, 28—30 МК0—МК9 Входы Шина микрокоманд 21, 19 ~во, в! Входы Таймеры 3—18 D0—D15 Входы/вы ходы Шина данных 23 Р Вход Управление индикацией на шине содержимого тайме- ров 45, 44 МО, Ml Выходы Признаки модификации ад- реса 22, 20 ВВО, ВВ1 Выходы Перенос таймеров 35, 36 SI, S2 Вход Синхросигналы приема и выполнения 48 1а Вход питания Питание 24 GND Общая точка источника питания Общий 226
Таблица 6.13 Режим работы Состояние разрядов микрокоманд Выполняемая операция Выходы СФП Ф т р 9 8 7 6 | 5 [ 4 | 3 2 0 Ml МО Проверка признаков 0 0 0 Выбор разрядов 0—3 PC в соот- ветствии с табл. 6.14 Выбор разря- дой 0—6 в со- ответствии с табл. 6.17 BU (Х)-^СФП, D (15)-*РС (0), PC (1) В соответ- ствии с табл. 6.18 0 0 1 PC (X), BU (Х)->СФП Проверка BU (0) Трнг. за 0. усл. обмен гег. сост. с D8—D15 1 1 0 0 0 1 X | X | X | X Выбор разрядов 0—7 PC в соот- ветствии с табл. 6.14 X j X | X | X * X 1 X X 1 X X 1 X X X BU (0) ТЗУ-СФП D (12—15)->-РС (4—7) D (8—1I)-*PC (0—3) PC (0-7)-* О (8—15) В соответ- ствии с табл. 6.18 1 1 1 1 1 1 Битовые операции 0 1 0 Выбор маскиру- емого или прове- ряемого разряда 0—15 в соответст- вии с табл. 6.15 илн тетрады 0—15 в соответствии с табл. 6.16 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 BU (7)-*PC (6) D (T)*-*PC (4) D (РУБ)*-*РС (4) MK (3—6)—РУБ D (7’)-*РУБ D (7’)-*PC (0) D (РУБ)-РС (0) Нет операций 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Нет операций D (7’)-*СФП D (РУБ)-*СФП Нет операций Нет операций 0->D (Т) 0-+D (РУБ) Нет операций 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D D 1 1 1 1 1 Работа с таймерами 1 1 0 Выбор разрядов PC (0—7) в соот- ветствии с табл. 6.14 и таймеров ТМО и ТМ1 по прави- лу PC (1) = 1, выбор ТМО PC (3) == 1, выбор ТМ1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Нет операций** Пуск ТМ 256—>-ТМ** Нет операций Останов ТМ 4-*ТМ** 16-*ТМ** Нет операций 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 I 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Нет операций РС—СФП D (0—7)->-ТМ0 нли D (8—15)->ТМ1 ТМ+1->ТМ, РС-*СФП ТМ0—Л (0—7); ТМ !->-£) (8—15) Пуск — ТМ Останов — ТМ Нет операций 1 1 1 1 1 1 1 1 1 РС(Х) 1 РС(Х) 1 1 1 1 • D (Г) или D (РУБ) — разряды определяются полем Т микрокоманды или РУБ. *» Сброс PC (5,7) прн их выборе полем Т. 8* 227
Рис. 6.13. Структурная схема К584ВГ1 „ L 1 Кои режима работы L.. _.1 1 1 Ков операндов “ Г" I коо охоОа днешних условий ч ° S 7 z 'S У 4 J , х 2 1 О , Поле <Р Поле Г ПомР Рис. 6.15. Формат микрокоманд микросхемы К584ВГ1 режим останова (S/ н S2 отсутствуют). Микросхема никаких действий ие производит. Микрокоманда БИС занимает 10 разрядов н содержит три поля (рнс. 6.15). Поле Ф задает режим работы БЙС согласно табл. 6.13. Поле Т производит выбор разрядов регистра состояния в соответствии с табл. 6.14, выбор маскируемого или проверяемого разряда ма- гистрали в соответствии с табл. 6.15 или выбор тетрады (0—3) в соответствии с табл. 6.16. Поле Р осуществляет выбор проверяемого разряда BU (0—6) в соответствии с табл. 6.17. Рис. 6.14. Временная диаграмма работы К584ВГ1 В табл. 6.18 приведены сигналы, которые задают режим работы схемы формирования признаков. Основные параметры К584ВГ1 Номинальный ток инжектора Ig 150 мА Потребляемая мощность Р при номинальном токе инжектора . . 180 мА Входной ток высокого уровня Пи 0,25 мА Выходной ток низкого уровня lOL. не более......................... 10 мА Выходной ток высокого уровня /он. не более.................0,6 мА Время цикла Тс................ 600 нс 228
Таблица 6.15 Таблица 6.16 Состояние разрядов микро* команды. Поле Т Выполняемая операция 6 5 4 3 0 0 0 0 Ф->-РУБ (0—3) 0 0 0 1 D (0—3)^РУБ (0—3) 0 0 1 0 D (4—7)-*РУБ (0—3) 0 1 0 0 £> (8—11)-*-РУБ (0—3) 1 0 0 0 D (12—15)—*РУБ (0—3) Таблица 6.17 Состояние разрядов микроко- манды . Поле Р Выбираемый разряд BU Состояние разрядов микроко- манды. Поле Р Выбираемый разряд BU 2|. 0 2 1 0 0 0 0 BU (0) 1 0 0 BU (4) 0 0 1 ви (1) 1 0 1 BU (5) 0 1 0 BU (2) 1 1 0 BU (6) 0 1 1 BU (3) I 1 1 Нет операций Таблица 6.18 Значение операндов Состояние выходов СФП Значение операндов Состояние выходов СФП А в Ml М2 А В Ml М2 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 6.4. Микросхема К584ВВ1 Микросхема К584В В1 — магистральный приемопередатчик, предназначена для приема, хранения и передачи байтов информации меж- ду тремя двунаправленными магистралями. Две магистрали предназначены для внутри- процессорного обмена, а третья, имеющая по- вышенную нагрузочную способность, — для организации интерфейса микро-ЭВМ. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на (рис. 6.16, назначение вы- водов — в табл. 6.49, структурная схема дана на рис. 6.17, система микрокоманд — в табл. 6.20, 6.21, формат микрокоманд показан на рис. 6.18. Рис. 6.16. Условное гра- фическое обозначение К584ВВ1 229
Таблица 6.19 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 20—23, 25—28 Ml (0)—М1 (7) Входы/ ВЫХОДЫ Двунаправленная магист- раль внутрипроцессорного обмена 5—2, 48—45 М2 (0)—М2 (7) Входы/ выходы Двунаправленная магист- раль внутрипроцессорного обмена 13, 12 S1 (/), S1 (2) Входы Синхросигналы занесения микрокоманды 18, 7 S2 (/), S2 (2) Входы Синхросигналы занесения данных в PPI, РР2 соответ- ственно 19, 6, 43 S3 (1), S3 (2), S3 (3) Входы Синхросигналы выдачи дан- ных на магистрали Ml—М3 17—14, 11—8 МК (0)—МК (7) Входы Шина микрокоманд 32—35, 38—41 М3 (3)—М3 (7) Входы/ выходы Двунаправленная умощнен- ная магистраль 37, 36 А, К Входы/ выходы Выводы схемы паритетного контроля магистрали М3 30 УП Вход Управление током потребле- ния микросхемы и нагрузоч- ной способностью магистра- ли М3 44, 29, 42 Ucci, Ucci, Ucca — Напряжения питания 1. 24, 31 GND — Общий W----- мкд-мкв —...микроко- (PMKI) ианд 1 ~1— Регистр Внутренние сигналы рлраМаяи Задание функций, исполняемых микросхе- мой в каждом такте, производится подачей в шину микрокоманд ^разрядного кода. Млад- шая половина шины микрокоманд (МКО— МКЗ) предназначена для управления переда- чами по магистрали Ml и приема в регистр данных РР1, старшая часть (МК4—МК7) — для управления передачами по магистрали М2 и приема в регистр данных РР2. Прн приеме данных в микросхеме нз маги- страли М3 в схеме паритетного контроля осу- ществляется передача контрольных разрядов, образуемых как «сумма по модулю два» пере- даваемой информации и входного сигнала, от входа А к выходу К, при выдаче — в обрат- ном направлении от К к А. Если же магист- раль М3 работает одновоеменно на вход и на выход, то формирование контрольных резуль- татов разрядов осуществляется, как прн выда- че, т. е. от К к А. Микросхема синхронизируется тремя груп- пами сннхросерий: SI, S2 и S3. Первая серия Sl(l), Sl(2) стробирует занесение кодов с МК4-МК7 №) Регистр >, никрско- (РМЮ) mia 2 ~1 Г 1 Поле управления пере- дачами па магистрали Mt । 1 1 • Поле управления передача- ми по магистрали М2 1 1 Д-- — Т Рнс. 6.17. Структурная схема К584ВВ1 Рис. 6.18 Формат микрокоманд микросхемы К584ВВ1 230
Таблица 6.20 Состояние разрядов микроко- манды Выполняемая операция Работа схемы паритет- ного контроля СПК 3 2 1 0 1 1 1 1 Отсутствие действия Отсутст- вие действия 1 1 1 0 Передача информации из регистра данных РР2 на магистраль Ml То же 1 1 0 1 Передача информации из магистрали Ml через регистр данных РР1 в магистраль М3 Х-М 1 1 0 0 Передача информации из магистрали М3 через регистр данных РР2 в магистраль Ml А^К 1 0 1 1 Передача информации из магистрали Ml в ре- гистр данных РР1 Отсутст- вие действия 1 0 1 0 Передача информации из регистра данных РР1 в магистраль Ml То же 1 0 0 1 Передача информации из регистра данных РР1 в магистраль М3 К -+А 1 0 0 0 Передача информации из магистрали М3 в ре- гистр данных РР1 А—>К 0 1 1 1 Отсутствие действия Отсутст- вие действия 0 1 1 0 Передача информации из магистрали М2 в ма- гистраль Ml То же 0 1 0 1 Передача информации из магистрали Ml в ма- гистраль М3 К^А 0 1 0 0 Передача информации из магистрали М3 в ма- гистраль Ml А^К 0 0 1 1 Отсутствие действия К-^А 0 0 1 0 Передача информации из магистрали М3 в ма- гистраль Ml А^К 0 0 0 1 Передача информации из магистрали Ml в ма- гистраль М3 К->-А 0 0 0 0 Отсутствие действия А^К Примечание. Схема паритетного СПК осуществляет передачу К—>4, если выдача в магистраль М3 во втором канале. контроля имеется Тс ыгоис 9 20нс_ 915нс 9 20 м с S2W,SM &15мс *1Shc 5Щ МК М1,М2(ВАод) I_______________. М3. А, К (вход) I 60 53(1/,53(2), 53(3) Ml, М2, М3, А,К {Выход) I | 1/0 нс 915нС, hr : 15 нс X Тс 9 ЮОнс 9 20нс 31(0,310 ’^^Ъ15нс МК ~93^нс. I . _ 1 > 20 нс X X S2dt,sm 9/5 М1,М2,НЗ(Вход) j j 915нс 53(0,53(2),53(3) S!5hc S15HC М1,М2,113(Выход) дОн1. X—J X S) 920нс St(i)S2^ 9 Я нс МК Тс ? 70нс 32Ц),32® Щбмс'д С "ХьЮнС X Рис. 6.19. Временные диаграммы работы К584ВВ1 в различных режимах: а — с использованием внутренних регистров и схем контроля; б —с использованием внутренних регист- ров; в —с использованием схем контроля; г — без ис- пользования внутренних регистров и схем контроля м1,мг,мз (Вход) 53(1),53(2.' 53(3) М1,М2,МЗ' (Выход) 60 НС 25нс 15нс е) X 231
Таблица 6.21 Состояние разрядов микроко- манды Выполняемая операция Работа схемы паритет ного кон- троля СПК 7 I6 I5 4 1 1 1 1 Отсутствие действия Отсутст- 1 1 1 0 Передача информации вне действия То же 1 1 0 1 из регистра данных в магистраль М2 Передача информации К^А 1 1 0 0 нз магистрали М2 через регистр данных РР2 в магистраль М3 Передача информации А--.К 1 0 1 1 из магистрали М3 через регистр данных РР2 в магистраль Ml Отсутствие информаций Отсутст- 1 0 1 0 из магистрали М2 в ре- гистр РР2 Передача информации вне действия То же 1 0 0 1 из регистра данных РР2 в магистраль М2 Передача информации К->А 1 0 0 0 из регистра РР2 в ма- гистраль М3 Передача информации А^К 0 1 1 1 из магистрали М3 в ре- гистр данных РР2 Отсутствие действия Отсутст- 0 1 1 0 Передача информации вне действия То же 0 1 0 1 из магистрали Ml в ма- гистраль М2 Передача информации К->А 0 1 0 0 из магистрали М2 в ма- гистраль М3 Передача информации А^К 0 0 1 1 из магистрали М3 в ма- гистраль М2 Отсутствие действия К^А 0 0 1 0 Передача информации А^К 0 0 0 1 из магистрали М3 в ма- гистраль М2 Передача информации К-^А 0 0 п 0 Р и 0 м из магистрали М2 в ма- гистраль М3 Отсутствие действия ч а и и е. Одновремеииая пер А-^К едача ин- формации из магистрали Ml в магистраль М2 и нз магистрали М2 в Ml запрещена шнны микрокоманд МКО—МК7 в регистр мик- рокоманд, причем положительный фронт Sl(l) стробирует занесение разрядов МК.0—МКЭ, а Sl(2) — разрядов МК4—МК7. По отрицатель- ным фронтам второй группы синхросерий S2(l) и S2(2) производится занесение данных в соответствующие регистры РР1 и РР2. Стро- бирование выдачи в магистрали Ml и М2 про- изводится низким уровнем на входах 53(1) и $3(2) соответственно. Выдача информации в магистраль М3 разрешается высоким уров- нем на $3(3)-, при этом одновременно вклю- чается схема контроля коротких замыканий, которая при возникновении перегрузок по то- ку в М3 устанавливает на $3(3) низкий уро- вень. Перевод микросхемы в экономичный ре- жим по току потребления осуществляется по- дачей сигнала низкого уровня на вход /5. Система синхронизации позволяет реализо- вать следующие режимы работы микросхемы: нормальный (51 и 52 присутствуют). В каждом цикле микросхема принимает и исполняет новую микрокоманду; фиксация данных (52 отсутствует). Несмот- ря на прием по каждому 51 новой микро- команды содержимое РР1 и РР2 остается без изменений; блокировка (53 отсутствует). По 51 про- исходит прием, а по 52 исполнение микро- команды без выдачи данных в магистрали; повтор (51 отсутствует). По каждому 52 микросхема исполняет старую микрокоманду с выдачей данных по 53; останов (51 и 52 отсутствуют). На рис. 6.19 приведены временные диаг- раммы работы микросхемы при различных ва- риантах передач информации между магист- ралями Ml—М3. Микросхема выпускается с реализацией двунаправленных каскадов магистрали МЗО — М37 в виде схем с открытым коллектором, что позволяет организовать передачи данных в межблочных шинах с емкостной нагрузкой до 200 пФ при прямом представлении инфор- мации. Расчет нагрузочных резисторов RK для выводов типа «открытый коллектор» для ма- гистрали М3 производится по формуле в Rk 53-10-3 А Основные параметры К584ВВ1 Напряжение питания Hcci = = UcC2—UcC3................. Номинальный ток потребления Icc = 1CC2~h 1 ГСЗ- в экономичном режиме . . в режиме повышенной на- грузочной способности . . . Входной ток низкого уровня 11L......................... Входной ток высокого уровня IlH......................... Выходной ток низкого уровня Iol, не более: для магистралей Ml и М2 для магистрали М3 в эконо- мичном режиме............. для магистрали М3 в режи- ме повышенной нагрузочной способности, не более . . . Время цикла Тс ............. 5 В±10% 150 мА 200 мА |—0,251 мА 100 мкА 10 мА 16 мА 53 мА 120 нс 232
6.5. Рекомендации по применению Для микросхем, выполненных по И2Л-тех- НОЛОГНИ, ВСе ВХОДЫ, ВЫХОДЫ И входы['выходы унифицированы. Схемы входного каскада, вы- ходного каскада типа открытый коллектор и двунаправленного каскада приведены на рис. 5.44, а, б, в соответственно Для микросхем, выполненных по ТТЛШ- технологии, схемы входного каскада, двуна- правленных каскадов для магистралей Ml и М2, двунаправленных каскадов с открытым Рис 6.20. Схемы входного каскада (а), дву- направленных каскадов для магистралей Ml и М2 (б), двунаправленных каскадов для маги- стралей М3, А и К, (в) микросхемы К584ВВ1 коллектором для магистралей М3, А и К при- ведены на рнс. 6.20, а, б, в соответственно. Микросхемы К684ВМ1, К584ВУ1, К584В Г1 имеют токовое питание от генератора тока или от источника напряжения через токоогра- ничительный резистор, питание микросхемы К584ВВ1 осуществляется от источника напря- жения 5 В±10%. М3 МПП КЗвЬВВ! АГ2 Шина адреса A0-At5 Шина входа 80-8)5 Шина выхода DQ-D15 DAO-OA15 Данныг/адрес .мз МПП К58ЬВВ1 М1 ПЗУ К5Ч-1РЕ1 СИД СИП ТВ5Г Вывод БаЬт ВУ пв ГПА ППД ТПРО ТПР] ТПР2 ТПРЗ ППРО \ ППР1 t ППР2 ( ПИРЗ . Сброс ЕМУ К58±ВУ( INT \м0 *~мГ Условия К58ЧВГ1 Ц,ПЭ KSBbBMl Синхросигналы so S9 6УП К133ИПУ g.: ПЗУ К5У1РЕ1 к Контроллер v цикла. .32 Микроко- манда УКС К563ВГ1 ЗВ t5B Блок питания Таймер 10 * 10 МГц ---► 1МГЦ - >' '» 100 кГц ---► 10 кГц, ----- 1кГц а § i Е ❖ 0 Рис. 6 21. Структурная схема процессора на микросхемах серин К584 233
Расчет токоограничительного резистора R и нагрузочного 'резистора RK выводов типа «открытый коллектор» производится по фор- мулам, приведенным в § 5.11. На рис. 6.21. приведена структурная схема процессора 16-разряднон микро-ЭВМ с систе- мой команд и интерфейсом ЭВМ «Электроии- ка-бОМ» на микросхемах серин К584. Глава 7 Микропроцессорный комплект серии КР587 Комплект микросхем серии КР587, изготов- ляемый по высокопороговой КМДП-техно- логии, отличается низким потреблением мощ- ности, высоким уровнем помехоустойчивости при сохранении сравнительно высокого быст- родействия. МПК обеспечивает широкие воз- можности и логическую гибкость вследствие модульности структуры, возможности наращи- вания разрядности, наличия микропрограм- много управления. Комплект микросхем серии КР687 обеспе- чивает построение микро-ЭВМ и контроллеров для случаев, когда особо критичным является потребление мощности Общие параметры микросхем серии КР587 Напряжение питания.............9 В±10% Потребляемая мощность в стати- ческом режиме..................10—50 мВт Емкость нагрузки, не более . 200 пФ Возможность расширения разряд- ности ....................... . Есть Состав МПК серии КР587 приведен в табл. 7.1. Таблица 7.1 Тнп микро- схемы Функциональное назначение Тип корпуса КР587ИК2 4-разрядное арифме- тическое устройство ALU 2204.42-1 КР587ИК1 Схема обмена инфор- мацией IOPALU 2204.42-1 КР587ИКЗ Схема арифметиче- ского расширителя AEU 2204.42-1 7.1. Микросхема КР587ИК2 Микросхема КР587ИК2 — автономный уп- равляемый микропрограммно асинхронный 4- разрядный модуль обработки цифровой инфор- мации. 234 Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 7.1, назначение выво- дов — в табл. 7.2, структурная схема показа- на на рнс. 7.2, временная диаграмма рабо- ты — на рис. 7.3. В состав микросхемы входят: параллель- ный арнфметнческо-логический блок (АЛУ); блок регистров общего назначении '(РОН), блок сдвнгателя (СДВ); регистр состояния (PC); рабочий регистр А; регистр микро- команд (РМК); три 4-разрядных канала К1— КЗ; схемы обмена СО1—СОЗ; дешифратор микрокоманд (ДШ). блок расширения, блок синхронизации. Арифметнческо-логический блок предназна- чен для выполнения арифметических и логи- ческих операций. Блок состоит из комбинаци- онной схемы параллельного 4-разрядного арифметическо-логического устройства (АЛУ) 15 'МЗВ All! К,0 1 2 INS 3 4 AKMI, 7 J7 35 0 1 ANSI ( 27 KZ 0 39 73 29 3 1 41 1 31 32 30 5 6 3 AKM2< 3 , 9 33 34 35 16 8 AK3Z< В 9 10 "д 24 23 11 22 2 _ss_ t to 1 iC AKM3 c /7 <£Kf AKS3 < JL 26 Р1 PS 19 25 Р2 PN tf 5 SA SYN1 SYN2 13 12 2! '-snu u- . 62 Рис. 7 1. Условное графическое обозначение КР587ИК2
Таблица 7.2 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1 К2 (2) Вход/выход* Информация канала К2, 2-й разряд 2 А/ (2) Вход/выход* Информация канала К1, 2-й разряд 3 К2 (3) Вход/выход* Информация канала К2, 3-й разряд 4 К1 (3) Вход/выход* Информация канала К1, 3-й разряд 5 SR Вход Сигнал установки в исходное состояние 6 AKS1 АКМ1 Вход/выход** Сигнал, свидетельствующий об окончании при- ема по каналу К1 7 Вход/выход** Сигнал, сопровождающий выдаваемую инфор- мацию по каналу К1 AKS2 8 Вход/выход** Сигнал, свидетельствующий об окончании при- ема по каналу К2 АКМ2 9 Вход/выход** Сигнал, сопровождающий выдаваемую инфор- мацию по каналу К2 10 АКМЗ AKS3 Вход/выход** Сигнал, сопровождающий выдаваемую инфор- мацию по каналу КЗ 11 Вход/выход** Сигнал, свидетельствующий об окончании при- ема по каналу КЗ SYN2 12 Вход/выход** Синхронизация ALU 13 SYN1 Вход/выход** Сигнал, свидетельствующий об окончании one- 14 С Вход Сигнал разрешения приема и выполнения мик- MSB рокоманды 15 Вход Сигнал, кодирующий признак старшего моду- ля в группе совместно работающих микро- схем ALU INS И 16 Вход Информация регистра микрокоманд, 11-й раз- ряд ЕК1 17 Вход Вход/выход Сигнал разрешения обмена работы по первому информационному каналу Р4 18 Сигнал, кодирующий состояние цепи переноса старшего разряда РЗ Выход 19 Сигнал, кодирующий состояние цепи переноса из старшего разряда кз (3) 20 Вход/выход** Информация канала КЗ, 3-й разряд 21 GND — Общий 22 КЗ (2) Вход/выход** Информация канала КЗ, 2-й разряд 23, 24 КЗ (/), КЗ (0) Вход/выход** Информация канала КЗ, 1-й и 0-й разряды 25 Р2 Вход/выход Сигнал, кодирующий состояние цепи переноса младшего разряда 26 Р1 INS0—INS10 Вход Сигнал, кодирующий состояние цепи переноса в младший разряд 37, 36, 27—29, 31, 32, 30, Входы Информация регистра микрокоманд 33—35 38 К1 (0) Вход/выход* Информация канала К1, 0-й разряд 39 К2 (0) Вход/выход* Информация канала К2, 0-й разряд 40 К1 (/) Вход/выход* Информация канала К1, 1-й разряд 41 К2 (/) Вход/выход* Информация канала К2, 1-й разряд 42 Ucc — Напряжение питания • С тремя состояниями. •* Активный — низкий уровень. •“ Активный — высокий уровень. с асинхронным переносом и входных мульти- плексоров по шинам А и Б. АЛУ выполняет арифметические операции (сложение с 1, сло- жение, вычитание) н логические (конъюнкция, дизъюнкция, сложение по модулю 2, инверсия). Входные мультиплексоры коммутируют посту- пающие операнды иа входы АЛУ. В АЛУ формируются также два сигнала, индицирующие состояние АЛУ при выполнении операций: переполнения (ПП) и расширения 235
Л 23 22 20 Ю И 7 6 лиги 39 47 1 J 9 6 Рис. 7.2. Структурная схема КР587ИК2 (ТР). Сигналом ПП является «неэквивалент- ность» между переносами из третьего и чет- вертого разрядов. Сигнал ТР' — это перенос из старшего разряда РЗ. Блок регистров общего назначения пред- назначен для хранения данных внутри мнкро- Фаза приема Фазатеяир Фазазаписи ЛКМ Прием 6 АКЗ~ АКМ (3-есост)_ итр2 Щ- Рнс. 7.3. Временные диаграммы работы КР587ИК2 схемы ALU. Блок включает восемь 4-разряд- ных регистров i(POH), доступных микропро- граммно. Содержимое оегнстров поступает на входы АЛУ по шинам считывания А н Б Запись информации в одни из регистров осу- ществляется с шины записи Д Блок сдвигателя предназначен для выпол- нения операций логического и циклического сдвигов на один разряд вправо и влево. В бло- ке сдвигателя формируются также три сигна- ла состояний A.LU-. «знак» (ЗН — старший разряд результата), сравнение с О (СРО) и «расширение» (ТР — «выпадающий» при сдви- гах разряд). Рабочий регистр А предназначен для запи- си и хранения 4-разрядных кодов результата, полученных при выполнении микрокоманды При операциях обмена А выполняет функцию буферного регистра внешних каналов Ki—КЗ. Регистр состояния (РС) предназначен для индикации состояний 'АЛУ. Регистр включает триггер сравнения с нулем Т«0», триггер пе- реполнения ТПП, триггер знака ТЗН, триггер расширения ТР Сигналы состояния заносят- 236
ся в PC и выдаются в КЗ, если в микрокоман- де есть признак выдачи состояний (ВС) — наличие лог. 1 в последнем разряде микро- команды (МКН) причем при операциях сдви- га в триггер расширения заносится сигнал ТР, при остальных операциях ТР' Регистр состояния при выполнении отдель- ных операций с константой функционирует как регистр общего назначения. Регисто микро- команды (РМК) предназначен для записи и хранения кода микрокоманды, поступающей в АЛУ. Дешифратор микрокоманд (ДШ) служит для формирования управляющих сигналов. Входы дешифратора подключены к регистру микрокоманд Дешифратор стробируется сиг- налами из блока синхронизации. Каналы К1—КЗ предназначены для прие- ма и выдачи информации. Каналы К1 и К2 принимают и выдают информацию из рабоче- го регистра А. Канал КЗ поднимает информа- цию в рабочий регистр А. а выдает из PC. Схемы обмена СО1—СОЗ управляют прие- мом или выдачей информации в (из) ALU, вырабатывают сопровождающие выдаваемую информацию сигналы AKMI, отмечают прием информации сигналами AKSI Прн работе нес- кольких источников информации на один ка- нал наличие сигнала AKSI свидетельствует о занятости канала и блокирует выдачу инфор- мации из ALU. При незавершившемся обмене по К1 и К2 в предыдущей микрокоманде схемы обмена СО! или СО2 блокируют выполнение следую- щей микрокоманды до окончания обмена. Если выдача информации в КЗ не завершена, то схема обмена СОЗ не блокирует выполне- ние следующей микрокоманды при отсутствии в ней признака ВС Блок расширения предназначен для дискрет- ного (по четыре бита) наращивания разряд- ности АЛУ без включения дополнительного обо- рудования объединением выводов Р1—РЗ, Р2—Р4 и соответствующей установкой потен- циала на выводе MSB. В старшем полубайте MSB подключен к общей шине, в остальных — к шине питания. По связям Р1—РЗ, Р2—Р4 передаются сигналы сдвигаемых разрядов и сигналы переносов Блок синхронизации предназначен для ор- ганизации цикла выполнения микрокоманды. Цикл выполнения начинается при поступлении сигнала С либо положительного фронта сиг- нала на выводе SYN2 и проходит последова- тельно три фазы, прием, чтение, запись. Вре- менная диаграмма работы приведена на рис. 7.3 Выводы SYN2 и SYN1 индицируют все три состояния исполнения микрокоманды Подача на эти выводы управляющих сигналов извне позволяет задерживать цикл выполнения лю- бой микрокоманды. Микросхема ALU может находиться в ре- жиме выполнения микрокоманды или в режи- ме ожидания прихода следующей. Цикл вы- полнения микрокоманды (см рис 7.3) начи- нается с приходом отрицательного фронта сиг- нала С (прн этом на входах РМК извне дол- жен быть установлен код микрокоманды) и проходит три фазы исполнения: прием, чтение и запись. Прием начинается с момента поступ- ления сигнала С, который вызывает запуск БС и формирование уровня лог. 1 на выводе SYN2. Сигнал иа выводе SYN2 свидетельству- ет о начале приема микрокоманды в РМК. Отрицательный фронт сигнала SYN2 (оконча- ние интервала приема) появляется лишь в том случае, если окончена выдача в К! и К2 в предыдущей микрокоманде, окончен прием новой микрокоманды, в микрокоманде есть признак приема информации — окончен прием информации из К1. Если хотя бы одно из ус- ловий не выполнено, то ALU переходит в ре- жим ожидания и лишь при выполнении всех условий возникает отрицательный фронт сиг- нала SYN2, который вызывает сигнал AKS1, свидетельствующий об окончании приема ин- формации по К1 Сброс сигнала AKMI влечет за собой сброс сигнала AKSI. Информация, принятая по KI, записывается в рабочий регистр А С появлением отрицательного фронта SYN2 начинается фаза чтения и возникает отрица- тельный фронт сигнала SYN1. Информация, считанная из двух источников, по шинам А и Б поступает на входы АЛУ, где происходит выполнение операции и запись результата в ре- гистр промежуточного хранения результата. Об окончании фазы чтения и о начале фазы записи свидетельствует положительный фронт сигнала SYK1, который вызывает формирова- ние положительного фронта сигнала SYN2. Во время записи выполняются операции сдвига в сдвигателе и запись результата в при- емники информации: РОН, А, PC в зависимо- сти от кода микрокоманды. Об окончании записи свидетельствует отрицательный фронт сигнала SYK2. С этого момента начинается выдача информации в KI. Окончание записи переводит ALU в исходное состояние для при- ема новой микрокоманды. Поэтому фазы вы- дачи информации и приема следующей микро- команды могут совмещаться, однако окончание приема в следующей микрокоманде не на- ступит до момента освобождения канала. Вы- дача результата операции в К1 происходит в том случае, если к моменту выдачи сигнал AKSI отсутствует (AKSI должен быть в со- стоянии лог. 1). Сигнал AKMI сопровождает выданную в KI информацию, а сброс инфор- мации осуществляется при поступлении извне сигнала AKSI, который формирует положи- тельный фронт сигнала AKMI. Следует отме- тить, что прием и выдачу информации можно осуществлять в формате микрокоманд с обме- ном и в случае приема из КЗ—в формате с константой. В зависимости от кода в разрядах 0 и 1 РМК 12-разрядная микрокоманда ALU разби- вается на поля, образуя четыре формата мик- рокоманд (табл. 7.3). Во всех форматах микрокоманд разряды 237
Таблица 7.3 Таблица 7.4 | Код формата | Код операции АЛУ Поле источника информации 1 приемника информации Поле источника ииформацин 2, приемника информации, код операции Поле выдачи состояния 0, 1 2, 3, 4 5. 6, 7 8, 9, 10 11 00 КОП АЛУ Р/ PJ ВС 10 КОП АЛУ Р1 КОП СДВ ВС 01 КОП АЛУ Константа КОП ВС 11 КОП АЛУ Р1 КОП ОБМ ВС 2—4 РМК определяют код операции АЛУ, а разряд РМК(11)=ВС указывает иа необходи- мость записи состояний в PC и выдачи содер- жимого регистра состояний в канал КЗ. В со- ответствии с табл. 7.3 ниже приведено описа- ние форматов микрокоманд. 1. РМК(0—1)=00 — формат операций ре- гистр — регистр. Разряды 5—7 РМК указывают номер ре- гистра— источника операнда (Р1), разряды 8—10 — номер регистра — нсточиика второго операнда и приемника результата операции (PJ). Кроме этого результат заносится в ра- бочий регистр А. 2. РМК(0—1) = 10— формат операций ре- гистр — рабочий регистр. Разряды 5—7 РМК указывают иомер регистра — источника опе- ранда, а разряды 8—40 определяют код опера- ции сдвигателя. Источником второго операнда является рабочий регистр А. Туда же заносит- ся в результат операции. 3. РМК(0—L)=01—формат операций с константой. В этом формате разряды 5—8 РМК являются одним из операндов (констан- та), а в разрядах 9—40 указываются источни- ки и приемники информации (ИП) при опера- циях с константой (А, PC, КЗ). 4. РМК(0—1) =11 — фопмат микрокоманд с обменом. В этом формате код операции об- мена находится в разрядах 8—40 РМК. Подробное описание системы микрокоманд ALU приведено в табл. 7.4. При использовании ALU необходимо про- изводить начальную установку. При включе- нии питания на вывод SR подается положи- тельный импульс длительностью не меиее 200 нс; при этом микросхема устанавливается в начальное состояние, разрешающее прием и выполнение микрокоманды. При построении паоаллельного арифмети- ческого устройства на нескольких микросхе- мах ALU выводы SYN1, SYN2, АКМ, AKS объединяются, причем объединенные выводы SYN2 через резистор присоединяют к общей шине, а объединение выводов SYN1 через ре- зистор— к шине питания. 238 Код операции Описание операции 10 111 /000 ВС 4-«-Сдвнг лог. вправо PI 10 111 /001 ВС 4-«-Сдвиг лог. влево Р1 10 111 / 100 ВС 4-<-Сдвиг цикл, вправо 10 111 /101 ВС 4-«-Сдвиг цикл, влево Р! 10 111 /010ВС 4-«-Инверсия Р/ 10 111 / иовс А^-Р! 10 111 / 111 ВС А, PI+-PI 10 111 /011 ВС A+-PI 11 000 X 000 ВС 4-«-Сложение Х?+1 11 000X001 ВС А, Х2-<—Сложение 4 + 1 11 000X010 ВС 4-«-Сложение Х/ + 1 11 000X011 ВС А, К/-«-Сложение 4 + 1 11 000 X 100 ВС А, /(/-«-Сложение Х2-|-1 11 000 / 101 ВС 4, К2, ^/-«-Сложение 11 000 X по ВС Х/+1 11 000 / 111 ВС 4, Х2-«-Сложение Х/+1 A, KI, Р/-<-Сложение Р/+1 11 001 / 000 ВС 4-«-Вычитание К2—Р1 11 001 /001 ВС А, Х2-«-Вычитание 4—Р/ 11 001 /010 ВС 4-«-Вычитание X/—Р/ 11 001 /011 ВС 4, /(/-«-Вычитание 4—Р/ И 001 / 100 ВС А, Х7-«-Вычитан не К2— PI 11 001 / 101 ВС A, PI, Х2-«-Вычитание 4—Р/ 11 001 / по ВС 4, Х2-«-Вычнтание К1— PI 11 001 / 111 ВС A, PI, /(/-«-Вычитание 4—Р/ 11 010X000 ВС Загрузка 4 из К2 11 010X001 ВС Выдача 4 в К2 11 010Х010ВС Загрузка 4 из X/ 11 010X011 ВС Выдача 4 в X/ 11 010 X 100 ВС Загрузка 4 из Х2, вы- дача в X/ 11 010 / 101 ВС Пересылка 4 в Р/, выда- ча в Х2 11 010Х 110ВС Загрузка 4 из X/, выда- ча в Х2 11 010 / 111 ВС Пересылка 4 в Р/, выда- ча в X/ 11 011 / 100 ВС 4-«-Умножеиие лог. К2ЛР1 11 011 / 100 ВС А, Х2-«-Умножение лог. 4ДР/ 11 011 /010ВС 4-«-Умножение лог. К1/\Р1 11 011 /ОН ВС А, X/-«-Умножение лог. 4ДР/ 11 011 / 100 ВС 4, Х/-«-Умножение лог. К2ЛР1 11 011 /101 ВС A, PI, Х2*-Умножение лог. А/\Р1 11 011 / по ВС А, Х2*-Умножение лог. Klf\PI 11 011 / 111 ВС A, PI, Х/-«-Умножеиие лог. А/\Р1
Продолжение табл. 7.4 Продолжение табл. 7.4 Код операции Описание операции 11 100 / 000 ВС А+-Сложение K2 + PI 11 100 /001 ВС А, /(2-«—Сложение A+PI 11 100 /010 ВС А-«-Сложение KI+PI 11 100 /011 ВС А, /(/-«-Сложение А+Р/ И 100 / 100 ВС А, /(/-«-Сложение К2+ +Р1 11 100 / 101 ВС А, Р/, /(^-«-Сложение A+PI 11 100 / но ВС А, /(^-«-Сложение К/ + +PI 11 100 / 111 ВС A, PI, /(/-«-Сложение A+PI И 101 /000 ВС А-«-Сложение лог. К2уР/ 11 101 /001 ВС А, К2*-Сложеиие лог. АуР/ 11 101 /оювс А-«-Сложен не лог. К/уР/ 11 101 / он ВС А, /(/-«-Сложение лог. АуР/ 11 101 / 100 ВС А, /(/-«-Сложение лог. К2уР/ Н 101 / 101 ВС А, Р/\/Сложение лог. АУР/ 11 101 / ПО ВС А, К2*-Сложение лог. к/ур/ Н 101 / 111 ВС А, PI, /(/-«-Сложение лог. АУР/ 11 НО / ООО ВС А-«-Неэквивалентиость К2® PI 11 НО /001 ВС А, /^-«-Неэквивалент- ность А ф Р/ 11 но /оювс А-«-Неэквивалентность к/® PI 11 110 / он ВС А, /(/-«-Неэквивалент- ность А ф PI 11 НО / 100 ВС А, /(/-«-Неэквивалент- ность К2 ф PI И 110 / 101 ВС А, Р/, /^-«-Неэквива- лентность А ф PI 11 но / но ВС А, /^-«-Неэквивалент- ность К1® Р/ 11 НО / 111 ВС А, PI, /(/-«-Неэквива- лентность А ф PI 00 000 X j ВС Pj, А-«-Сложение 1+-Pj 00 000 / j вс Pj, А-«-Вычитание Р~ PI 00 010 X j вс A+-Pj 00 011 / j ВС Pj, А-«-Умножние лог. Р/ДР; 00 100 / / вс Pj. А-«-Сложение P/A-Pj 00 101 / / ВС Pj, А-«-Сложение лог. P/yPi 00 110 / j вс Pj, А-«-Неэквивалент- ность PI Ф Pj 00 111 / / ВС Pj, A-t-PI Код операции Описание операции 10 000X000 ВС А*-Сложение А+1, сдвиг лог. вправо 10 000X001 ВС А-«-Сложение А+1, сдвиг лог. влево 10 000 X 100 ВС А-«-Сложение А+1, сдвиг цикл, вправо 10 000 X 101 ВС А-«-Сложение А+1, сдвиг цикл, влево 10 000X010 ВС А-«-Сложенне А + 1, инверсия 10 000 X ПО ВС А-«-Сложение А+1, переиос/займ 10 000 /111 ВС А, Р/-«-Сложеиие А + 1 10 000X011 ВС А-«-Сложеиие А + 1 10 001 /000 ВС А-«-Вычитание А—PI, сдвиг лог. вправо 10 001 /001 ВС А-«-Вычитание А—Р/, сдвиг лог. влево 10 001 / 100 ВС А-«-Вычитание А—Р/, сдвиг цикл, вправо 10 001 / 101 ВС А-«-Вычитание А—Р/, сдвиг цикл, влево 10001 /оювс А-«-Вычитаиие А—PI, инверсия 10 001 / по ВС А-«-Вычитанне А—PI, с займом 10 001 / 111 ВС А, Р/*-Вычнтаиие А—PI 10 001 /011 ВС А-«-Вычитание А—PI 10 010X000 вс А-«-Сдвиг лог. вправо А 10 010X001 ВС А-«-Сдвиг лог. влево А 100ЮХ 100 ВС А-«-Сдвиг цикл, вправо А Ю010Х 101 ВС А-«-Сдвиг цикл, влево А Ю010Х010ВС А-«-Ииверсия А юоюх новс А*-А 10010 /111 ВС А, Р/+-А 10010X011 ВС А+-А 11111 / 000 ВС Фиктивная загрузка, пе- ресылка Р/ в А 11111 /001 ВС Выдача PI в К2 11 111 /оювс Фиктивная загрузка, пе- ресылка PI в А 11 111 /он ВС Выдача Р/ в К/ 11 111 / 100 ВС Фиктивная загрузка, вы- дача Р/ в К1 11111 1 101 ВС Выдача PI в К2 11111 / новс Фиктивная загрузка, вы- дача PI в К2 11111 / 111 ВС Выдача PI в К/ 01 000 Конст. 11 ВС А-«-Сложеине 7(3+1 01 001 Конст. 11 ВС А-«-Вычитание КЗ — КОНСТ. 01 010 Конст. 11 ВС Загрузка А из КЗ 01 ОН Конст. 11 ВС А-«-Умножение лог. ХЗДконст. 01 100 Конст. 11 ВС А-«-Сложеиие КЗ + + конст. 01 ПО Конст. 11 ВС А-«-Сложенне лог. КЗу конст. 239
Продолжение табл. 7.4 Окончание табл. 7.4 Код операции Описание операции 01 110 Конст. 11 ВС 01111 Конст. 11 ВС 01 000 Конст. 00 ВС 01 001 Конст. 00 ВС 01 010 Конст. 00 ВС 01 011 Конст. 00 ВС 01 100 Конст. 00 ВС 01 101 Конст. 00 ВС 01 НО Конст. 00 ВС 01111 Конст. 00 ВС 01 000 Конст. 10 ВС 01 001 Конст. 10 ВС 01 010 Конст. 10 ВС 01 011 Конст. 10 ВС 01 100 Конст. 10 ВС 01 101 Конст. 10 ВС 01 ПО Конст. 10 ВС 01 111 Конст. 10 ВС '.ООН /000 ВС 10 011 /001 ВС 10011 / 100 ВС 10011 / 101 ВС 10011 /010ВС 10011 / по ВС 10011 / 111 ВС 10011 /011 ВС 10 100 /000 ВС 10 100 /001 ВС 10 100 / 100 ВС 10 100 / 101 ВС 4-<— Неэквивалентность КЗ ф конст. Фиктивная загрузка, пе- ресылка конст. в А А, РС-«—Сложение PC-f-1 А, РС-«—Вычитание PC— конст. Пересылка PC в А А, РС+-У множен не лог. РС/\ конст. А, РС-«—Сложение PC-f- + конст. А, РС-<—Сложение лог. РС\/ конст. А, РО-Неэквивалент- ность PC ф конст. Пересылка конст. в PC А, РС-<—Сложение 4 + 1 А, РС-«-Вычитание 4 — конст. Пересылка 4 в PC А, PC-*-Умножение лог. 4Дконст. 4, РС-«-Сложеиие 4+конст. 4, РО-Сложенне лог. 4\/конст. 4, РС-<—Неэквивалент- ность 4 ф конст. Пересылка конст. в 4 и PC А-«-Умножеиие лог. Р1/\А, сдвиг лог. вправо 4-«-Умножение лог. PI/\А, сдвиг лог. влево 4-<-Умноженне лог. Р1/\А, сдвиг цикл, вправо 4-<-Умножение лог. P!f\A, сдвиг цикл, вле- во 4-<—Умножение лог. Р1/\А, инверсия 4-<-Умножеиие лог. Р/ДА 4, Р1-*-Умножен ие лог. Р/А4 4-<—Умножение лог. Р/А4 4-<—Сложение Р/ф4, сдвиг лог. вправо 4-«-Сложение Р1-\-А, сдвиг лог. влево 4-<—Сложение Р1-\-А, сдвиг цикл, вправо 4-<—Сложение Р/+4, сдвиг цикл, влево Код операции Описание операци 10 100 /010 ВС А+-Сложение Р/+4, инверсия 10 100 / по ВС А-*-Сложение Р/-\~А, с переносом 10 100 /111 ВС 4, Р/-<—Сложение PI+A 10 100 /011 ВС А-‘-Сложение Р1-\-А 10 101 /000 ВС А-*-Сложенне лог. Р1\/А, сдвиг лог. вправо 10 101 /001 ВС А-*-Сложение лог. Р1\/А, сдвиг лог. влево 10 101 / 100 ВС Сложение лог. Р1\/А, сдвиг цикл, вправо 10 101 / 101 ВС 4-<“Сложеиие лог. Р1\/А, сдвиг цикл, влево 10 101 /010ВС АСложение лог. Р1\/А, инверсия 10 101 / новс А-«-Сложение лог. Р1\/А 10 101 /111 ВС А, /’/-‘-Сложение лог. Р/\М 10 101 /011 ВС 4-^-Сложение лог. Р1\/А 10 110 /000 ВС А •*- Неэквивалентность PI Ф А, сдвиг лог. впра- во 10 НО /001 ВС А -‘—Неэквивалентность PI Ф А, сдвиг лог. влево 10 НО / 100 ВС 4-«—Неэквивалентность Р/Ф А, сдвиг лог. впра- во 10 ПО / 101 ВС 4-«—Неэквивалентность PI Ф А, сдвиг цикл, вле- во 10 ПО /010ВС А-«-Неэквивалентность Р/Ф4, инверсия 10 ПО/ 110ВС А -‘—Неэквивалентность Р/ФА 10 НО / 111 ВС А, Р/-«-Неэквнвалент- иость Р1 фА 10 ПО /011 ВС А -‘—Неэквивалентность Р/ФА 01 000 Конст. 01 ВС 4-«-Сложение 4 + 1 01 001 Конст. 01 ВС 4-<—Вычитание 4—конст. 01 010 Конст. 01 ВС Пересылка 4 в 4 01 ОН Конст. 01 ВС 4-<—Умножение лог. 4Акоист. 01 100 Конст. 01 ВС А-*-Сложение 4+конст. 01 101 Конст. 01 ВС А-*-Сложение лог. А+ +коист. 01 НО Конст. 01 ВС 4-е-Неэквивалентиость 4+коист. 01 111 Конст. 01 ВС Пересылка конст. в 4 Примечания. 1. Описание структуры ALU: Р (0—7, 0—3) — регистры общего назначения; А (0—3) — регистр результата; PC (0—3) — регистр состояния; РМК (0—11) — регистр микрокоманд; 1—РМК (5—7) — номер регистра источника при- емника операнда;! /-РМК (8-/0) — иомер регистра источника прием- ника операнда; ВС-РМК (11) — бит управления выдачей состоя- ния; PC (0) — триггер сравнения с нулем; 240
PC (/) —триггер переполнения; PC (2) — триггер знака; PC (3) — триггер расширения; К1 (0—3) — канал X/; К2 (0—3) — канал К2\ КЗ (0—3) — канал КЗ выдачи состояний; Р/ — вывод переноса в младшие разряды; РЗ — вывод переноса из старших разрядов; MSB — вывод-указатель старшего разряда. 2 В таблице микрокоманд разряды регистра мик- рокоманд приведены в последовательности: РМК (0), РМК(1), , РМК (11) Выводы АКМ, AKS и информационные вы- воды канала КЗ через резисторы присоединя- ются к шине питания. Рассмотрим работу ва- рианта 16-разрядного арифметического уст- ройства (рис. 7 4). Если на входы МК(0—11) всех ALU извне поступила микрокоманда, а сигнал С подан лишь на вход одной микро- схемы, например ALU-3, то схемы ALU-1, ALU-2 и ALU-4 функционируют следующим образом. Запись кода микрокоманды в РМК(0—11) ALU-1, ALU-2 и ALU-4 происхо- дит при появлении положительного фронта сигнала SYN2, сформированного блоком син- хронизации ALU-3. Независимо от того, при- сутствуют или нет в поступившей микрокоман- де признаки приема информации по одному из каналов, информация в ALU-1, ALU-2, ALU-4 не принимается. Дальнейшее выполнение мик- рокоманды во всех четырех схемах идентич- но, однако в ALU-1, ALU-2, ALU-4 не проис- ходит записи результата операции ни в один из приемников информации и, следовательно, при выдаче информации в каналы выдается старое содержимое регистров. Приемом и выдачей информации по кана- лу К1 можно управлять с помощью сигналов, подаваемых иа выход ЕК1. Разрешающим сиг- налом является лог. 0. В ALU используются четыре различные схе- мы выходных буферных каскадов: схема с тремя устойчивыми состояниями (рис. 7 5, а) При выдаче лог. 1 открыт р-ка- нальный транзистор, при выдаче лог. 0—л-ка- нальный. Если информация не выдается, то оба транзистора закрыты и схема находится в состоянии «выключено». Такне выходы имеют каналы К1 и К2: схема выхода, формирующего напряжение низкого уровня, — л-канальный транзистор, сток которого подключен к выводу микросхе- мы (рис. 7.5, б). Если на затвор транзистора поступает лог. 1, то транзистор открыт и на выходе лог. 0. Если иа затворе лог. 0, то транзистор закрыт, а на выходе лог. 1, сфор- Таблица 7.5 Параметр Обозначение Значения параметров Режим измерения T=+25 “С Т=~4 5 °C г—-4-70 °C Выходное напряжение низ- кого уровня по цепи SYN1, В, не более ^OL. SYN\ 0,5 0,8 0,6 исс = 8,\ В. 10 =2 мА Выходное напряжение низ- кого уровня по цепям АКМ1—АКМЗ, AKS1 — AKS3, В, не более UOL, AKS. AKM 0,5 0,6 0,6 £/ ^(2 ” в , 1 В , /о = 0,5 мА Выходное напряжение низ- кого уровня по цепям ин- формационных каналов К1—КЗ, В, не более UOL, К 0,5 0,6 0,6 1/сс = 8,1 В, /о = 0,5 мА Выходное напряжение вы- сокого уровня по цепи SYN2, В, не менее L'oh. SYN 2 7,4 7,3 7,3 t/cc = 8,l В, /0 = 2 мА Выходное напряжение вы- сокого уровня по цепям ин- формационных каналов Х7, К2, В, не менее Uqh, К 7,6 7,5 7,5 7/сс = 8,1 В, /о = 0,5 мА Время задержки по цепи SYN1, мкс, не более SYN 1 2,5 — 3,5 Т/сс = 8,1 В Время задержки по цепям AKSI—АК$3, мкс, не более *d, AKS 1 ,5 2,5 (Усс=8,1 В Время задержки по цепям АКМ1—АКМЗ. мкс, не бо- лее ld. AKM 4,0 — 5,0 Т/сс=8,1 В 241
Рнс. 7.4. Построение 16-разрядного арифметического устройства на микросхемах КР587ИК2 мированная с помощью резисторов. Такой вы- ход имеет вывод SYN1; схема выхода, формирующего напряжение низкого уровня с восстановлением лог. 1, по сравнению с предыдущей схемой имеет допол- нительный р-канальный транзистор (рис. 7.5, в) Рис 7.5. Выходные буферные каскады КР587ИК2 По окончании выдачи информации на затвор р-канального транзистора подается лог. О и тем самым формируется положительный фронт на выходе. После этого р-канальный транзи- стор закрывается. Такие выводы имеют АКМ. AKS н КЗ(О-З); схема выхода, формирующего напряжение высокого уровня (рис. 7.5, г). Такая схема при- меняется на выводе SYN2. Основные параметры КР587ИК2 приведены в табл. 7.5. 7.2. Микросхема КР587ИК1 Микросхема КР587ИК1 является схемой обмена информацией (IOPALU) микропроцес- сорного комплекта и представляет собой ав- тономный асинхронный 8-разрядный модуль обработки и коммутации информации, служит для организации внутри- н внепроцессорного параллельного и последовательного обмена данными, интерфейса процессора, каналов, по- строения блоков прерывания, использования в контроллерах периферийных устройств, управ- ления ОЗУ и т. п. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 7.6, назначение вы- водов — в табл. 7.6, структурная схема по- казана иа рис. 7.7, временная диаграмма за- боты — на рис. 7.8. В микросхему входят следующие блоки: три информационных 8-разрядных канала (К1— КЗ); схемы обмена СО1—СОЗ; схема захвата; 8-разрядный регистр Р1; 8-разрядный регистр Р2: логическое устройство (ЛУ); коммутатор; 242
Таблица 7.6 Вывод Обозначение Тнп вывода функциональное назначение выводов 1—4 К2 (4)—К2 (7) Входы/вы- ходы Информация канала К2, разряды 4—7 3-12 КЗ (7)-КЗ (0) Входы/вы ходы Информация канала КЗ, разряды 7—0 13-17 INS4—1NS0 Входы Информация регистра мик- рокоманд, разряды 4—0 18 С Вход Сигнал разрешения приема и выполнения микрокоман- ды 19 SYN Вход/выход Сигнал, свидетельствую- щий об окончании выполне- ния операции 20 SA Вход/выход Сигнал, характеризующий результат выполнения от- дельных операций 21 GKD — Общий 22 RQK4K3 Вход Сигнал запроса разрешения выдачи информации в ка- нал К! или КЗ 23 ЕКЦКЗ Вход Сигнал разрешения выдачи информации в канал К1 или КЗ 24 AKS3 Вход/выход Сигнал, свидетельствующий об окончании приема ин- формации по каналу КЗ 25 А К М3 Вход/выход Сигнал, сопровождающий выдаваемую информацию по каналу КЗ 26 AKS2 Вход/выход Сигнал, свидетельствующий об окончании приема ин- формации по каналу К2 27 АКМ2 Вход/выход Сигнал, сопровождающий выдаваемую информацию по каналу К2 28 AKS1 Вход/выход Сигнал, свидетельствующий об окончании приема ин- формации по каналу К1 29 АКМ1 Вход/выход Сигнал, сопровождающий выдаваемую информацию по каналу К1 30—37 К1 (0)-К1 (7) Входы/вы ходы Информация канала К1, разряды 0—7 38—41 К2 (0)—К2 (3) Входы/вы- ходы Информация канала К2, разряды 0—3 42 Ucc — Напряжение питания Рнс. 7.6. Условное гра- фическое обозначение КР587ИК1 INS IOPALU К2 38 / 39 77 0 2 40 1Ь 1 3 1.5 If. 1 п 13 2 3 4 5 6 2 3 4 7 27 АКМ2' 18 | С AKS2, 26 1? КЗ п 30 11 и f 31 -12— 2 2 33 8 3 4 3 4 54 35 7 6 5 5 36 5 37 7 AKMI , 29 AKSI 28 25 ,АКМЗ 24 ,AKS3 SYN SA 20 23 уЕК1/КЗ кЛз ( 22 21 'GNU ucc . 42 регистр режима (РР); регистр маски состояния (РМС); схема формирования состояний (СФС); регистр микрокоманд (РМК); дешиф- ратор микрокоманд (ДШ); блок синхрониза- ции (БС); схема начальной установки (СНУ). Каналы К1—КЗ предназначены для приема и выдачи информации. Схемы обмена СО!—СОЗ управляют прие- мом н выдачей информации, вырабатывают сопровождающие выдаваемую информацию сигналы АКМ1—АКМЗ и отмечают ее прием сигналами AKS1—AKS3. При работе несколь- ких источников информации на одни канал на- личие сигнала AKS1 свидетельствует о занято- сти канала и блокирует выдачу информации из микросхемы IOPALU. При иезавершившемся обмене в предыдущей микрокоманде схема об- мена блокирует выполиеиие следующей микро- команды до окончания обмена. Схема захвата позволяет выдавать инфор- мацию в один нз каналов К! или КЗ по пред- варительному запросу. Выдача информации может начаться лишь при наличии сигнала EK1IK3. Отсутствие сигнала ЕК1/КЗ блокиру- ет схему обмена, а та;, в свою очередь, выпол- нение следующей микрокоманды. Принадлеж- ность схемы захвата К! или КЗ определяется состоянием регистра режима. 243
Рис. 7.7. Структурная схема КР587ИК1 Регистры Pl, Р2 предназначены для времен- ного хранения информации. Регистр Р1 явля- ется 8-разрядным сдвиговым регистром, а Р2 — 8-разрядным регистром-счетчиком. Рис. 7.8. Временная диаграмма работы КР587ИК1 Логическое устройство (ЛУ) служит для выполнения операций маскирования, сравнения, выделения левого нуля информации. Оно со- держит схему анализа результата операции на присутствие единиц во всех разрядах резуль- тата, формирует сигнал сравнения с единица- ми (СР1). Коммутатор устанавливает внутренние свя- зи, необходимые для выполнения микрокоманд, а также формирует сигнал М2 дополнения до нечетного числа единиц информации, проходя- щей через него. Регистр режима (РР) служит для хране- ния кода режима, предназначенного для рас- ширения набора микрокоманд IOPALU. За- грузка РР осуществляется либо из К1 (или КЗ), либо из микрокоманды. Регистр режима состоит нз пяти триггеров. Регистр маски состояния (РМС) служит для хранения кода маски состояния н содер- жит четыре триггера. Загрузка РМС осущест- вляется либо из К! (или КЗ), либо из микро- команды. Схема формирования состояния (СФС) слу- жит четыре триггера. Загрузка РМС осущест- де SA Регистр микрокоманд (РМК) служит для приема и хранения кода микрокоманды. Дешифратор микрокоманд (ДШ) служит для формирования управляющих сигналов. Входы дешифратора подключены к регистру 244
Таблица 7.7 Продолжение табл. 7.7 Состояние раз- рядов кода микрокоманд 011121314 Микрокоманда Состояние раз- рядов кода микрокоманд 0 1 2 3 | 4 Микрокоманда Система микрокоманд 1-й группы (триггер группы в состоянии 0) 1 0 0 0 0 Преобразование форматов 1 0 0 0 1 слово — байт Преобразование форматов 1 0 0 1 0 байт — слово Чтение по адресу 1 0 0 1 ! Выдача Р1 в Ki, Р2 в К2 1 0 1 0 6 Пересылка Ki в КЗ 1 0 1 0 0 Прием К1 в Р1 1 0 1 1 1 Прием К1 в Р2 1 0 1 1 1 Пересылка К1 в К2 1 1 0 0 1 Прием К1 в служебные ре- Г1ЮТП LT 1 1 0 0 0 I ис 1 ры Выдача служебного регист- 1 1 0 1 1 ра в Ki Прием КЗ в служебные ре- 1 1 1 1 0 гистры Выдача служебных регист- 1 1 1 0 1 ров в КЗ Прием в служебные регист- 1 1 1 0 0 ры из регистра микро- команд Загрузка регистра сдвига 1 1 1 1 1 Начальная установка 0 0 0 1 0 Пересылка счетчика Р2 в 0 0 0 0 1 t\o Пересылка счетчика Р2 и К2 0 0 0 0 0 Пересылка счетчика Р2 в 0 0 0 1 1 К1 Счетчик в Р2 0 0 1 1 0 Прием КЗ в Р1 0 0 1 0 1 Пересылка КЗ в К2 0 0 1 0 0 Пересылка КЗ в К1 0 0 1 1 1 Прием КЗ в Р2 0 0 0 1 0 Выдача Р1 в КЗ 0 1 0 0 1 Выдача Р1 в К2 0 1 0 0 0 Выдача Pi в Л7 0 1 0 1 1 Пересылка Р1 в Р2 0 1 1 1 0 Пересылка К2 в КЗ 0 1 1 0 1 Пересылка К2 в Р1 0 1 1 0 0 Пересылка К2 в К1 0 1 1 1 1 Прием К2 в Р2 1 1 0 1 0 Пересылка К1 в КЗ по ад- ресу 1 О 1 О 1 О ] О 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 О О о о о о о о о о о о о о о о О 1 О 1 О 1 Система микрокоманд 2-й группы (триггер группы в состоянии 1) 1 о 1 о 1 1 1 1 о о О 1 О 1 1 о 1 о 1 1 1 1 о о о о О 1 1 о 1 1 1 1 о о о о О 1 1 1 1 1 0 0 о о 0 0 О о О 1 О' 1 о О 1 1 Маскирование К/, Р2 с вы- дачей в КЗ Маскирование Л7, Р2 с вы- делением левого нуля Маскирование /(/, Р2 с де- шифрацией трех младших разрядов Р1 Маскирование КР Р2 О 1 О 1 О 1 О 1 О 1 1 о 1 1 1 1 о 1 о 1 1 о 1 о 1 о 1 о 1 о 1 о 1 о 1 о 1 о 1 о 1 о 1 Сравнение Ki и Р2 с выда- чей в КЗ Сравнение К1 и Р2 с выде- лением левого нуля Сравнение К1 и Р2 с де- шифрацией трех младших разрядов Р1 Сравнение К1 и Р2 Прием К1 в служебные ре- гистры Выдача служебных регист- ров в Ki Прием КЗ в служебные ре- гистры Выдача служебных регист- ров в КЗ Прием в служебные регист- ры из регистра микроко- манд Асиихрониая выдача Начальная установка Маскирование Ki, К2 с вы- дачей в КЗ Маскирование Ki, К2 с вы- дачей в КЗ Маскирование Kt, К2 с де- шифрацией трех младших разрядов Kt Маскирование Ki, К2 Сравнение К1 и К2 с выда- чей в КЗ Сравнение К1 и К2 с выде- лением левого нуля Сравнение К1 и К2 с де- шифрацией трех младших разрядов Р1 Сравнение К1 и К2 Маскирование Pin К2 с выдачей в КЗ Маскирование Pl, К2 с вы- делением левого нуля Маскирование Pl, К2 с де- шифрацией трех младших разрядов Р1 Маскирование Pl, К2 Сравнение Pi и К2 с выда- чей в КЗ Сравнение Р1 и К2 с выде- лением левого нуля Сравнение Р1 и К2 с де- шифрацией трех младших разрядов Р1 Сравнение Р1 и К2 245
Таблица 7.8 Параметр Обозначение Значения параметров Режим измерения Т=4-25 °C Г=—4 5 °C г—4-70 °C Выходное напряжение низкого уровня, В, не более ^01. 0,5 0.6 0,6 Усс=8,1 В, /р = 2,2 мА (для выводов 19, 20, 22); /о = 0,5 мА (для осталь- ных выводов) Выходное напряжение высокого уровня, В, не менее V он 7,6 7,5 7,5 Ucc=8,I В, 7О=2,2 мА (для выводов 19, 20, 22); /о = 0,5 мА (для осталь- ных выводов) Ток потребления, мА, не более fcc 0,6 — 0,6 Ucc = 9,9 В Ток утечки и а входе, мкА, ие более lLI 1 ,о — 5,0 Усс = 9,9 В Время выполнения опе- рации, мкс, ие более *ОР 1,5 1,8 1,8 £/сс = 8,1 В Время выполнения ком- мутации, мкс, не более (<1, TRAK Ук) 1,5 1,8 1,8 Усс = 8,1 В режима н регистру микрокоманд. Кроме того, дешифратор стробируется сигналами из блока синхронизации. Блок синхронизации (БС) формирует вре- менную диаграмму работы IOPALU, имеет вход запуска С н вывод синхронизации SYN. Выводы SYN для синхронно работающих мик- росхем IOPALU объединяются, образуя при этом функцию «проводное И». По положитель- ному фронту SYN синхронизируются оконча- ние приема и начало выдачи информации не- скольких микросхем IOPALU. Синхронная ра- бота микросхем IOPALU обеспечивается под- ключением внешнего генератора синхросигна- лов к выводу C(SYN). Схема начальной установки (СНУ) при включении питания устанавливает триггеры БС и схем обмена в исходное состояние, а также обнуляет регистры Pl, Р2, РР, РМС. Схема на- чальной установки срабатывает также от мик- рокоманды начальной установки; при этом БС и схемы обмена устанавливаются в исходное состояние для приема' новой микрокоманды, гг регистры Pl, Р2, РР и РМС сохраняют преж- нее состояние. В табл. 7.7 приведена система микрокоманд КР587ИК1. Основные параметры КР587ИК1 приведе- ны в табл. 7.8. 7.3. Микросхема КР587ИКЗ Микросхема КР587ИКЗ арифметического расширителя AEU — автономный асинхрон- ный цифровой модуль, предназначен для быст- рого выполнения операций умножения, сдви- га, поиска кодов битов 8-разрядиых операн- 246 дов, которые представляют собой либо целые числа без знака, либо целые числа в дополни- тельном коде со знаком в ставшем разряде. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 7.9, назначение вы- водов — в табл. 7.9, структурная схема по- казана на рис. 7.10, временная диаграмма ра- боты — на рис. 7.1]. В состав микросхемы входят: два 8-разряд- ных канала KL К2; 5-разрядиый канал КЗ; схемы обмена СО1—СОЗ; 7-разрядный ре- гистр микрокоманд (РМК); два 8-разрядных регистра хранения операндов (РА, РВ); два 8- разрядных регистра хранения результатов опе- раций (РП1, РП2); 2-разрядный регистр имен- ного кода (РИК): 3-разрядный регистр кода позиций (РКП); триггер установки (ТУ), де- шифратор микрокоманд (ДШ); блок умноже- ния; блок суммирования; блок поиска кодов бита. Каналы К1—КЗ предназначены для приема и выдачи информации. Каналы К1 н К2 обме- ниваются информацией с регистрами РА и РВ соответственно. Канал КЗ предназначен для выдачи информации о состояниях, кото- рые принимает микросхема при выполнении операций. Сигналы состояний поступают из БФС, Выводы КЗ имеют следующее функцио- нальное назначение: КЗ(0^—признак «срав- нения с нулем»; К3(1) — признак переполне- ния; К3(2) — «знак» или перенос из блока суммирования; К3(3) — признак «расшире- ния». Схемы обмена СО1—СОЗ предназначены для управления, приема н выдачи информа- ции по каналам К1 и К2 соответственно. Эти схемы вырабатывают сигналы, являющиеся
Таблица 7.9 Вывод Обозначение Тнп вывода Функциональное назначение выводов 1—8 К1 (7)- К1 (0) Входы/вы- ходы Информация канала К1, разря- ды 7—0 9—16 К2 (0)- К2(7) Входы/вы- ходы Информация канала К2, раз- ряды 0—7 17 SYN1K1 Вход/выход Сигнал, свидетельствующий об окончании выполнения опера- ции по каналу К1 18 SYN2K1 Вход/выход Сигнал синхронизации по ка- налу К1 19 SYN2K2 Вход/выход Сигнал синхронизации по кана- лу К2 20 SYN1K2 Вход/выход Сигнал, свидетельствующий об окончании выполнения опера- ции по каналу К2 21 GND —— Общий 22 AKS2 Вход/выход Сигнал, свидетельствующий об окончании приема информации по каналу К2 23 А КМ2 Вход/выход Сигнал, сопровождающий вы- даваемую информацию по ка- налу К2 24 AKS1 Вход/выход Сигнал, свидетельствующий об окончании приема информации по каналу К1 25 АКМ1 Вход/выход Сигнал, сопровождающий вы- даваемую информацию по ка- налу К1 26 AKS3 Вход/выход Сигнал, свидетельствующий об окончании приема информации по каналу КЗ 27 АКМЗ Вход/выход Сигнал, сопровождающий вы- даваемую информацию по ка- налу КЗ 28 MSB Вход Сигнал, кодирующий признак старшего модуля в группе со- вместно работающих микро- схем 29 С Вход Сигнал разрешения приема и выполнения микрокоманды 30 1NS6 Вход Информация регистра микро- команды, разряд 6 31—36 1NS0—INS5 Входы Информация регистра микро- команды, разряды 0—5 37—40 КЗ (0)- КЗ (3) Входы/вы- ходы Информация канала КЗ, разря- ды 0—3 41 Р Вход/выход Сигнал цепи переноса 42 Ucc — Напряжение питания Рис. 7.9. Условное гра- фическое обозначение КР587ИКЗ 31 1NS AEU кг Ч 0 Q 32. 33 1 2 1 2 10 11 & 36 3 4 5 3 4 5 _!L 13 14 37 5 6 15 29 7 1Ь ) с АКМ2<. ; 23 а К1 AKS2t 22 7 1 SYN1K2 20 6 5 2 3 SYH2K2 19 4 4 КЗ 5 0 37 Z 6 1 25 7 }АКМ1 2 3 40 24 1AKS1 АКМЗ< 27 17 SYN1K1 АК53< j 26 18 SYN2K! 41 Р 6M27i 21 28 ( MSB и > 42 СС. идентификаторами приема н выдачи инфор- мации Регистр микрокоманд (РМК) предназна- чен для приема и хранения кода поступающей в AEU микрокоманды, разрядность —7. Дешифратор микрокоманд (ДШ) служит для формирования управляющих сигналов Входы дешифратора подключены к регистру микрокоманд. Кроме того, дешифратор стро- бируется сигналами нз блока синхронизации. Регистр РА предназначен для приема и хранения исходного операнда, поступающего по каналу К/, разрядность — 8. Регистр РВ предназначен для приема и хранения исходного операнда, поступающего по каналу К2, разрядность —8. Регистр РП1 предназначен для хранения младшей части произведения при операциях умножения и результата операции при сдвигах влево, разрядность — 8 247
/ 'О П12 !3 /4 а !б 2322 Рис. 7.10. Структурная схема КР587ИКЗ SYN1K1 ] SYN2K11 РИК(!)=О SYN1K2 (М58=О) SYNiKTIt MSB=0 \РНК(0,1)=0, Рнс. 7.11. Временная диаграмма работы КР587ИКЗ 248
Таблица 710 Мнемокод Код операции Описание операции слп 00 1 ВС Сдвиг лог вправо слл 000 ВС Сдвиг лог влево САП 0 11 ВС Сдвиг арнфм вправо САЛ 0 10 ВС Сдвиг арифм влево СЦП 10 1 ВС Сдвиг цикл вправо УК KI К2-+К1, К2 1 0 0 0 0 0 ВС Умножение кодовое К1ЛК2 с выдачей младшей части результата в К1, старшей части в К2 УК К1, К2-+К2 1000 01 ВС Умножение кодовое К1/\К2 с выдачей старшей части результата в К2 УК К1^К2 10 001 1 ВС Умножение кодовое К1/\РВ с выдачей старшей части результата в К2 УА К1, К2-+К2 100100 ВС Умножение арифм К1-К2 с выдачей младшей части результата в К1, старшей части в К2 УА К1, К2--К2 100101 ВС Умножение арифм KI К2 с выдачей старшей ча сти результата в К2 УА К1-+К1 К2 10011овс Умножение арифм А7-РВ с выдачей младшей части результата в К1, старшей части в К2 УА К1-+К2 1 0 01 1 1 вс Умножение арифм К! РВ с выдачей старшей ча сти результата в К2 3 РА^-К/ 11100овс Загрузка РА из Ki 3 РВ+-К2 1 1 1001 ВС Загрузка РВ из К2 В РП1-*А7 1 1 1 0 1 0 ВС Выдача РП1 в К1 В РП2->К2 1 1 1 0 1 1 ВС Выдача РП2 в К2 ПКН 11 1 100 ВС Поиск кода левою нуля ПКБ 1 1 1 1 0 1 ВС Поиск кода левой единицы ПКНБ 1 1 1 1 1 0 ВС Поиск кодов левой пары неравнозначных бит ЗРИК 1 1 ON Х0 Загрузка РИК из РМК HV 1 1 1 1 1 1 X Начальная установка Примечания разрядов иа которое в этот регистр 2 X состояние разряда микрокоманды безразлично 1 В описаниях микрокоманд символ N в микрокомандах сдвига определяет число производится сдвиг, а в микрокомандах загрузки РИК определяет код загружаемый Регистр РП2 предназначен для хранения старшей части произведения при операциях ум- ножения, результата операции при сдвигах вправо и кода бита при операции поиска би- тов разрядность — 8 Регистр именного кода (РИК) предназна- чен для организации объединения однотипных микросхем AEU в блок с общим микропрог раммным упавленнем (рис 7 12) В зависимо- сти от расположения микросхем в соответству- ющем вертикальном ряде в РИК заносится следующий код 01—крайний левый ряд, 10— крайний правый ряд, 11—остальные ря ды, 00 — если имеется только один вертикаль ный ряд, разрядность — 2 Триггер установки (ТУ) отмечает при объ единении в блок AEU верхний ряд микросхем Это достигается установкой ТУ в нулевое состояние с помощью подключения вывода SYN2K2 к общей шине Блок умножения предназначен для выпол нення операций умножения над операндами в РА и РВ с получением младшей и старшей частей произведения и операций сдвига над операндами в РА Операнды могут представ- лять собой либо целые числа без знака, либо целые числа со знаком в старшем разряде в дополнительном коде Блок умножения состо- ит нз матрицы одноразрядных сумматоров, с помощью которых происходит получение и сдвиг частичных сумм Блок суммирования предназначен для сум- мирования частичных произведений при ма- тричном объединении однотипных микросхем AEU в блок с общим микропрограммным уп- равлением Входы блока суммирования соеди- нены с выходами блока умножения Результат суммирования заносится в РП2 Кроме того, в блок суммирования поступает через вывод Р сигнал переноса Перенос из блока сумми рования через БФС поступает в К3(2) Блок поиска кодов битов предназначен для выполнения операции поиска ко га левого «-нулевого» бита, левого «единичного» бита, левой пары неразвнозначных битов над операн том в РВ 249
Блок формирования состояний предназначен для индикации признаков результата операций в соответствии с описанием микрокоманд. Он содержит четыре схемы-индикации: схему сравнения РП2 с 0; схему сравнения РП2 с 1; схему переноса из блока суммирования. Блок выдает коды состояний в канал КЗ. При наличии в поле микрокоманды признаков ВС=1 формируется сигнал^, сопровождающий выдачу информации по КЗ. Блок синхронизации (БС) предназначен для организации цикла выполнения микро- команды. Ои вырабатывает временную по- следовательность управляющих сигналов, необ- CZ Рис. 7.12. Схема объединения 250
ходимых для выполнения операций в AEU и организации обмена информацией с внешними устройствами. Цикл выполнения начинается при поступлении сигнала С. Сигналы на вы- водах БС SYN1K1, SYN2K1, SYN1K2, SYN2K2 индицируют последовательность вы- полнения микрокоманды. Внешние управляю- щие сигналы на этих выводах позволяют за- держивать цикл выполнения любой из микро- команд, а также работать в режиме внешней синхронизации. Схема начальной установки (СНУ) уста- навливает БС и схемы обмена СО1—СОЗ в исходное состояние при включении питания 31 3Z 33 о ms 2 ABU г KZ о 35 30 г 3 3 7Г 1 2 3 5 6 1 L J. T 7 S. 8 T T T T T T 5 б 7 АКМЗ' AKSZ' кткг STMZKZ sz 23 .22 ^0 2 is Kzds) 15 KZ(Va) 15 15 K1(15) K1(14) 3 10 11 1Z H. № О К1 5 К2(0) 1 кг о А ВО КЗ а 2 3 I 3 5 В 2 3 АКМЗ AKS3 2 3 5 5 7 AKMI' AKSZ' swkz SYHZKZ Oiks z з КЗ 0 28_ 4c aKl 1 2 3 - SYK1KZ -c АКМЗ" AKS3' ► 28 ^MSB 27 ZB 8 7 ~L 5 4 3 z 31 ~SL 33 37 2B- 31. 5SL 30 23 Z7 25 37 jL 40 Z5 2» Ж $- SZ ZE 15 Hl .23 22 20 13 7 'AKMI ,AKS1 SYS1K1 SYKZK1 P_____ .MSB \ltrt Uce \pit> AKSI AKMI AKSZ AKMZ AKS3 АКМЗ 8 7 ,AKM1 ,AK51 S1K1K1 WKZK1 P микросхем КР587ИКЗ 251
Таблица 7.11 Параметр Обозна- чение Значения параметров Режим измерения Т=+25 °C Т=—45 °C Т=4-70 °C Выходное напряжение низкого уров- ня, В, не более UOL 0,5 0.6 0.6 (7-сс = 8,1 В /о = 0,5 мА Выходное напряжение высокого уровня, В, не менее ион 7,6 7,5 7,5 ^'сс ~ 8 ’' В /о = 0,5 мА Ток потребления, мА, не более !СС 4.5 — 5,0 Усс = 9,9 В Ток утечкн на входе, мкА, не более *LI 0,7 — 5,0 (7СС=9,9 В Время выполнения операции, мкс, не более td 7,0 9,0 9,0 (7СС = 8,1 В При поступлении отрицательного фронта сиг- нала С БС вырабатывает управляющий сигнал, разрешающий прием информации в РМК. Список микрокоманд КР587ИКЗ приведен в табл. 7. 10. Основные параметры КР587ИКЗ приведены в табл. 7.11. 7.4. Рекомендации по применению Подведение каких-либо электрических сиг- налов (в том числе к шииам питания) к кор- пусу и выводам микросхем, не предусмотрен- ных электрической схемой, запрещается. Рекомендуется обеспечивать минимальный нагрев микросхемы и защиту от воздействия климатических факторов путем улучшения вентиляции, рациональною размещения мик- росхем в блоках, применения теплоотводящих панелей и экранов, заливки компаундами. Для обеспечения лучшей работоспособно- сти микросхем в условиях повышенной влаж- ности их рекомендуется покрывать лаками, на- пример УР-231 или ЭП-730. Прн эксплуатации микросхемы должны быть приняты меры, исключающие возмож- ность накопления электростатических зарядов на их выводах. Рис 7.13. Схема 16-разрядного операционного блока на микросхемах серии КР587 252
Сигналы на входы микросхемы рекоменду- ется подавать после подачи напряжения пита- ния. На основе микропроцессорного комплекта серин КР587 возможно построение вычисли- тельных систем для конкретных условий при- менения н с необходимой функциональной мощностью (разрядность, быстродействие и т. п.). Вариант обобщенной структурной схемы 16-разрядного операционного блока (ОБ) с наличием всех схем микропроцессор- ного комплекта приведен на рис. 7.13. На все микросхемы поступают управляющие коды по микрокомандной магистрали. Соответствую- щий алгоритм функционирования ОБ обеспе- чивается микропрограммным блоком (на ри- сунке не приведен). Асинхронный принцип обмена позволяет строить микропроцессорные блоки без допол- нительного оборудования. Глава 8 Микропроцессорный комплект серии К588 Микропроцессорный комплект серин К588, выполненный по низкопороговой КМДП-техно- логни, предназначен для построения встраи- ваемых н автономных микро-ЭВМ, совмести- мых по системе команд с микро-ЭВМ «Элек- троннка-60>, а также для распределенных си- стем управления объектами. Построение микросхем серин К.588 (нара- щиваемость, модульность, микропрограммное управление, автономность внутренней синхро- низации) аналогично микросхемам серин КР587. Состав комплекта микросхем серии К588 приведен в табл. 8.1. Таблица 8.1 Тип мик- росхемы Функциональное назначение Тип корпуса К588ВС2 16-разрядное арифме- тическое устройство 429.42-3 К588ВУ2 Управляющая память микропрограмм 429.42-3 К588ВГ1 Системный контрол- лер 429.42-3 К588ВР2 16-разрядный умно- житель 4118 24-2 К588ВА1 8-разрядный магист- ральный приемопере- датчик 4119.28-4 К588ИР1 8-разрядный много- функциональный бу- ферный регистр 4119.28-4 К588ВГ2 Контроллер запоми- нающего устройства 4116.18-2 К588ВТ1 Селектор адреса 429.42-3 8.1. Микросхема К588ВС2 Микросхема К588ВС2 — арифметическое устройство микропроцессора (АУ), предназна- чено для применения совместно с микросхе- мами К588ВУ2 и К588ВГ1 в процессоре 16-разрядной микро-ЭВМ и может быть ис- пользовано для построения операционных бло- ков различных цифровых средств. Арифметическое устройство является 16-разрядным автономным, асинхронным, мик- ропрограммно управляемым модулем обработ- ки цифровой информации, представляемой в двоичном коде. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 8.1, назначение вы- водов — в табл. 8.2, структурная схема показа- на на рнс. 8.2. Микросхема К588ВС2 состоит нз следую- щих основных блоков: блока управления (БУ), предназначенного для дешифрации кодов микрокоманд и выра- ботки управляющих сигналов к блокам схе- мы; блока регистров общего назначения (РОН) 16X16; арифметико-логического устройства (АЛУ), предназначенного для выполнения арифмети- ческих и логических операции; регистра микрокоманд (РМ), предназна- ченного для хранения 12-разрядного управля- ющего слова во время цикла выполнения мик- рокоманды; регистра состояний (РС) — 16-разрядного регистра хранения информации. Старший по- лубайт состоит из триггера знака (ТЗ), триг- гера сравнения с нулем (TH), триггера пере- полнения (ТПП), триггера расширения (ТР); блока синхронизации (БС), предназначен- ного для формирования цикла работы микро- схемы; блока формирования признаков состояний (БФПС), предназначенного для формирования признаков результата выполнения операции; буфера магистрали признаков состояний (БМПС), предназначенного для временного хранения и выдачи в однонаправленную маги- страль состояний старшего полубайта регистра состояний; магистрали данных (МД), предназначенной для осуществления асинхронного приема н вы- дачи нформации по 16-разрядной магистрали данных; 253
Таблица 8.2 34 35 36 MNS 0 1 2 3 3 5 6 7 8 3 ю 11 АЗ iU 0 1 2 3 3 5 6 7 в S 10 II 12 13 13 15 6 П —v Вывод 7 Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 37_ 38 33 Ш J _2 _3 J 31 30 31 26 2]_ 28 гз 21 8_ —L 1—4 !£ 5—20 ij_ 21 —11 22 13 15 23 16 17 24 18 is 25 20 — 30 32 31 33 32 —~ 33 23 " —34—41 22 , 32 42 MNS7—MNS10 К1 (0)-К1 (15) GND К2 (3) К2 (2) К2(1) К2 (0) CS F1 ОРА 1РА MNS0—MNS6, MNS11 Ucc Входы Входы/ выходы Выход Выход Выход Выход Вход Выход Вход/ выход Вход/ выход Входы Разряды 7—10 канала MNS Разряды 0—15 канала К1 Общий 3-й разряд К2 (знак резуль- тата) 2-й разряд К2 (равенство результата нулю) 1-й разряд К2 (признак пе реполнення) 0-й разряд К2 (признак рас- ширения) Сигнал синхронизации при- ема микрокоманды Сигнал синхронизации уп- равляющей памяти Сигнал квитирования вы- дачи по К1 Сигнал квитирования при- ема по К1 Разряды 0—6,11 канала AWS Напряжение питания CS F1 ОРА IPA « в ,NC 2 3 3 KZ 0 1 2 3 Г СМ Рис. 8.1. Условное гра- Примечание ВывоД1 . - г микросхемы эти выводы чере фИЧеСКОб обозначение ключаются к шине питания К588ВС2 I 26—29 ие задействованы Прн подключении з резисторы сопротивлением 15—30 кОм под- аккумулятора (А), предназначенного для временного хранения 16-разрядного слова; схемы обмена (СО), определяющей асин- хронный обмен по магистрали данных; регистра управляющего слова (РУС), слу- жащего для хранения дешифрированного на- бора управляющих сигналов. Рис. 8.2. Структурная схема К588ВС2 254
Рис. 8.3. Временная диаграмма работы К588ВС2 и К588ВУ2 К588ВС2 и Рис. 8.4. Схема включения К588ВУ2 255
Полный цикл работы АУ состоит из четы- рех фаз, последовательность исполнения кото- рых определяется БС. По завершении цикла предыдущей микрокоманды микросхема пере- ходит к фазе приема очередной микрокоманды прн условии прохождения отрицательного фронта иа выходе CS. АУ реализует конвейер- ное выполнение микрокоманд, при котором операции приема и дешифрации следующей микроинструкции совмещаются с операциями по выполнению соответствующих действий с операндами и выдачей результата для преды- дущей микроинструкции. Первая фаза приема цикла работы АУ со- стоит из следующих действий: приема очередной микрокоманды в РМ, по окончании которого появляется отрицательный фронт сигнала на выходе F1; дешифрации принятой микрокоманды; записи дешифрированного управляющего кода в РУС, которая производится при усло- вии окончания фазы записи результата для предыдущей микрокоманды. После записи дешифрированного управляю- щего кода в РУС сигнал на выводе F1 из низ- кого уровня переходит в высокий. Если де- шифрированная микрокоманда выполняется без приема информации из канала К1, то фаза приема на этом заканчивается. Если дешиф- рированная микрокоманда выполняется с при- емом информации нз канала К1, то АУ опре- деляет наличие сигнала ОРА = 0 и прн выпол- нении этого условия принимает данные из ка- нала К1. По сигналу ОРА = 0 и окончании при- ема операнда появляется сигнал IPA — Q и фа- за приема завершается. Во время выполнения фазы чтения выби- рается источник информации (операнд илн один нз операндов) иа внутреннюю магист- раль, после чего начинается асинхронная обра- ботка информации в АЛУ. В качестве операн- да может служить содержимое РОН, А, PC, МД в зависимости от микрокоманды. Во время выполнения фазы записи заканчи- вается обработка информации в АЛУ и про- водится запись результата в соответствующий Таблица 8.3 Операции Разряд микрокоманды Формат Операция Номер 1 таблицы 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 КОП1 Pt ВС БРА <рг> > ® < :А: D1 8.4 Би- нар- ные 0 D1 1 1 1 1 КОП1 ВС БРСА <РС: > ® < С А »D1 8.5 0 0 1 1 1 КОП1 ВС БКА <А'> ® < А - > —> D1 8.6 1 D2 КОП2 Pi ВС УР а < :Pi^ > D2 8.7 Унар- ные 1 D2 Величина 1 1 1 1 КОП2 ВС УРС а < PC D2 8.8 1 D2 1 1 0 1 КОП2 ВС УА а <А: > D2 8.9 1 D2 0 1 1 1 КОП2 ВС УК а <KZ > —> D2 8.10 Примечания. I. Байтовые операции проводятся только над старшим байтом. __ { 0 — операция над полным словом; 2. Величина слова В— | i _ операция над старшим байтом. 3 pi — адрес i-го регистра; < >—содержимое источника информации; ® —операция по КОШ; а — операция по К0П2; Dt — адрес приемника результата операции К.ОП1; D2 — адрес приемника результата операции К0П2; ВС=1-запись состояний в старший полубайт PC; К—канал (буферный регистр магистра- ли данных); А — аккумулятор. 4. D1 — бинарные операции: 00—<Dl> = Pt- БРА: 01<D/> = A, 10-<Ш> = РС, И— <Dl>=K,\A', БКА: 01— <Dl^—A, 10 —11—^О/>=КДА; БРСА: 01 — <Dt> ~А, Ю — <rDt_^.PC, 11—<Ш>=КдА. 5. D2 — унарные операции: УР: 0— <D2>=P.f \~<D2>=P. д К; УРС: О — <D2>=PC, \ —<D2>=PC Г К-, УА: О— <D2>=A, 1 — <D2 = А Л X; УК: О —<D2> = A, 1—<D2> = A Д К- 256
Таблица 8.4 Операция Обозначение 0 1 , 2 3, 4, 5, 6 7.8,9.10 11 Мнемоническое описание операции Загрузка PC (BC^\) 0 Адрес ре- зул ьтата КОП1 Адрес операнда BC X e e X 0, Конъюнкция Л 0 D1 0 0 0 0 Pi BC <_Pi>K<A>^Dl — * 0 * Конъюнкция байт Кб 0 D1 10 0 0 Pi BC <_Pi6>K<A6>^Dl — * 0 ♦ Вычитание — 0 D1 0 0 0 1 Pi BC <P i>—<A>^Dl * * * ♦ Вычитание байт —б 0 D1 10 0 1 Pi BC <Pi6>—<A6:>-+Dl * * ♦ * Не эквивалент ф 0 D1 0 0 10 Pi BC <Pt>®<A>^>-Dl — * 0 ♦ Не эквивалент байт фб 0 D1 10 10 Pi BC <Pi6>®<A6> -+D1 — * 0 * Сложение + 0 D1 0 0 11 Pi BC <_Pi> + <.A>~^Dl * * ♦ ♦ Сдвиг байт 8^. 0 D1 10 11 Pi BC <Pi>8^-+Dl — * 0 * Пересылка 2 П2 0 D1 0 10 0 Pi BC <•-!> — DI — * 0 * Пересылка 2 байт П2б 0 D1 110 0 Pi BC <A6>^D1 — * 0 * Пересылка 1 П1 0 D1 0 10 0 Pi BC <Pi>^Dl — * 0 * Пересылка 1 байт П1б 0 D1 110 1 Pi BC <Pi6> -> DI — ♦ 0 ♦ Дизъюнкция V 0 D1 0 11-0 Pi BC <Pi>\l<A>-^Dl — * 0 ♦ Дизъюнкция байт V6 0 D1 1110 Pi BC <.Pt6>\J<A6> —^Dl — ♦ 0 ♦ Таблица 8.5 Операция Обозначение 0 0 1 . 2 3, 4, 5, 6 7, 8, 9, 10 11 Мнемоническое описание операции Загрузка BC (BC^\) Адрес ре- зультата Признак формата кош ВС 0. T3H ТПП I TPH Конъюнкция Л 0 D1 1111 0 0 0 0 ВС <PC>K<A>-+D1 — * 0 * Конъюнкция байт Кб 0 D1 1111 10 0 0 ВС <РСб> /\<A6>^D1 — * 0 * Вычитание — 0 D1 1111 0 0 0 1 ВС <PC>—<A>-^D1 ♦ * * * Вычитание байт -б 0 D1 1111 10 0 1 ВС <PC6>-<A6>-+D1 ♦ * * * Не эквивалент ф 0 D1 1111 0 0 10 ВС <PC>®<A>-^DI — * 0 * Не эквивалент байт Фб 0 D1 1111 10 10 ВС <PC6>®<A6>-^DI — * 0 * Сложение + 0 D1 1111 0 0 11 ВС <pc>+<a>-^di ♦ * * * Сдвиг байт 86^. 0 D1 1111 10 11 ВС <tPC>8~'L—’-Dl — ♦ 0 * Пересылка 2 П2 0 D1 1111 0 10 0 ВС <A>-+D1 * 0 * Пересылка 2 байт П2б 0 D1 1111 110 0 ВС <A6>-^D1 — * 0 * Пересылка 1 П1 0 D1 1111 0 1X1 ВС <PC> DI * 0 * Пересылка 1 байт П1б 0 D1 1111 11X1 ВС <PC6> -> DI — * 0 * Дизъюнкция V 0 D1 1111 0 110 ВС <PC>\J<A>->D1 — * 0 * Дизъюнкция байт V6 0 D1 1111 1110 ВС <PC6>\] <A6>^D1 — * 0 * Начальная уста- новка R 0 D1 X 1 1 1 хххх ВС 0 —> БС X X X X 9 Зак. 53 257
Таблица 8.6 Операция Обозначение 0 0 1 , 2 3. 4, 5. 6 7, 8, 9. 10 11 Мнемоническое описание операции Загрузка PC (ВС-1) Адрес ре- зультата При знак формата КОП1 ВС CU н тзн ТПП | ТРИ Конъюнкция Л 0 D1 0 111 0 0 0 0 ВС <К>К<К>^ D1 — * 0 * Конъюнкция байт Кб 0 D1 0 111 10 0 0 ВС <Кб>/\ <Аб> -> D1 — ★ 0 ♦ Вычитание — 0 D1 0 111 0 0 0 1 ВС <К>-<А> -» D1 * * ♦ * Вычитание байт —б 0 D1 0 111 10 0 1 ВС <Кб>—<Аб> D1 * * * * Не эквивалент © 0 D1 0 111 0 0 10 ВС <К>Ф<А> -> D1 — * 0 * Не эквивалент ©б 0 D1 0 111 10 10 ВС <K&:>®<A6>-+D1 * * 0 ♦ байт Сложение + 0 D1 0 111 0 0 11 ВС <К>+<А> -+ D1 — * * ♦ Сдвиг байт б-£ 0 D1 0 111 10 11 ВС <K6>8Z^D1 — * 0 ♦ Пересылка 2 П2 0 D1 0 111 0 10 0 ВС <Л> D1 — * 0 * Пересылка 2 байт П2б 0 D1 0 111 110 0 ВС <Дб> -> D1 — * 0 ♦ Пересылка 1 П1 0 D1 0 111 0 1X1 ВС СК> D1 — * 0 ♦ Пересылка 1 байт П1б 0 D1 0 111 11X1 ВС <Кб> -+ D1 — * 0 * Дизъюнкция V 0 D1 0 111 0 110 ВС <K> \J <А>^ D1 — * 0 * Дизъюнкция байт V6 0 D1 0 111 1110 ВС <Кб>\/<Аб>^ D1 — * 0 * Таблица 8.7 Операция Обозначение 0 1 1 2 3, 4, 5, 6 7, 8, 9, 10 11 Мнемоническое описание операции Загрузка PC Адрес ре- зультата Величина 1 слова 1 КОП2 Адрес операнда ВС Q. T3H ТПП I TPH Сдвиг логический влево Л^- 1 D2 в 0 0 0 0 Pi ВС (<Pi>K^-)-+D2 * * * * Сдвиг циклический влево 1 D2 в 10 0 0 Pi ВС (<Рt> Ц+-)-+D2 * * * * Вычитание едини- цы —1 1 D2 в 0 0 0 1 Pi ВС (<Pi>-—1) —> D2 — * * * Дополнение д 1 D2 в 10 0 1 Pi ВС (Д<Р,->) -> D2 * * * * Сложение с ТР + ТР 1 D2 в 0 0 10 Pi ВС (<Pi>+TP)^D2 * * * * Вычитание ТР — ТР 1 D2 в 10 10 Pi ВС «Рi>—TP) -> D2 * * * ♦ Сложение с 1 +1 1 D2 в 0 0 11 Pi ВС «Pi>+1)-D2 — * * * Сдвиг с ТР влево ч— 1 D2 в 10 11 Pi ВС «Р;> с ГР ч—) —> D2 * * * * Инверсия я 1 D2 в 0 10 0 Pi ВС (l<Pi»->D2 1 * 0 * Сдвиг с ТР вправо —> 1 D2 в 110 0 Pi ВС (<Pi> c TP -*) -+ D2 * * * * Прием константы1 ПК 1 1 А1 0 10 1 <Koh- станта> А2 <К°нстанта> —> A — — — — 258
Окончание табл. 8.7 Операция Обозначение 0 1 1 2 3, 4, 5,67, 8, 9, 10 11 Мнемоническое описание операции Загрузка PC {ВС-1 Адрес ре- зультата Величина 1 слова | КОП2 Адрес операнда ВС 0. ТЗН ТПП Hdl 1 Сдвиг логический вправо 1 D2 в 0 110 Pi ВС * ★ * * Сдвиг циклический вправо д- 1 D2 в 1110 Pi ВС (<Pi> Ц~.)^1)2 ★ ★ * * Прием и 1 0 в 0 10 1 Pi ВС <К> Pi — * 0 * 1 При приеме константы в разрядах 2 и 11 (А/, А2) указывается адрес полубайта аккумулятора А, в который загружается записанная в разрядах 7—10 константа. Адресация полубайтов: At, А2-00—первый (младший) полубайт, 01—второй полубайт, 10 — третий полубайт, 11— четвертый (старший) полубайт Таблица 8.8 Операция Обозначение 0 1 2 3, 4, 5, 6 7, 8, 9, Ю 11 Мнемоническое опнсаине операции 1 Адрес ре- зультата Величина слова Признак формата КОП2 ВС Сдвиг логический влево л<- 1 D2 в 1111 0 0 0 0 ВС «РС>Д<-)^©2 Сдвиг циклический влево ц^- 1 D2 в 1111 10 0 0 ВС «РС> H + -)+D2 Вычитание едини- цы —1 1 D2 в 1111 0 0 0 1 ВС (<РС>—1) —> D2 Дополнение д 1 D2 в 1111 10 0 1 ВС (Д <РС» -> D2 Сложение с ТР +ТР 1 D2 в 1111 0 0 10 ВС (<РС> + ТР) -> D2 Вычитание ТР —ТР 1 D2 в 1111 10 10 ВС (<PC> — TP)^D2 Сложение с 1 +1 1 D2 в 1111 0 0 11 ВС «РС>4-1)-> D2 Сдвиг с ТР влево 4- 1 D2 в 1111 10 11 ВС (<РС> с Инверсия 1 D2 в 1111 0 10 0 ВС (1 <РС» D2 Сдвиг с ТР вправо —>• 1 D2 в 1111 110 0 ВС «РС> с ТР^)^> D2 Очистка 1 D2 в 1111 0 10 1 ВС 0 —> D2 Пересылка 1 П1 1 D2 в 1111 110 1 ВС <РС> —► D2 Сдвиг логический вправо к-- 1 D2 в 1111 0 110 ВС «РС>D2 Сдвиг циклический вправо 1 D2 в 1111 1110 ВС «РС> ЦD2 Пересылка 1 П1 1 D2 в 1111 X 1 1 1 ВС <РС> —► D2 Примечание. Прн выполнении унарных операций в формате УРС признаки ТР, ТЗН, ТПП, ТРИ сохраняют значения, сформированные при выполнении предыдущей операции. 9* 259
Таблица 8.9 Операция Обозначение 0 1 2 3, 4, 5, 6 7, 8, 9, 10 11 ВС Мнемоническое описание операции Загрузка PC (ВС-1) Адрес ре- зул ьтата Величина 1 слова | Признак формата КОП2 О. ТЗН ТПП I ТРИ Сдвиг логический влево v<- 1 D2 в 110 1 0 0 0 0 ВС «Л> Л 4-) -+ D2 * * * * Сдвиг циклический влево 1 D2 в 110 1 10 0 0 ВС «Д> Ц ч-) -+ D2 * * * * Вычитание едини- цы —1 1 D2 в 110 1 0 0 0 1 ВС «А> — 1) —> D2 — * * * Дополнение д 1 D2 в 110 1 10 0 1 ВС (Д <А» -+ D2 * * * * Сложение с ТР + ТР 1 D2 в 110 1 0 0 10 ВС (<А> + ТР) -> D2 * * * * Вычитание ТР — ТР 1 D2 в 110 1 10 10 ВС «Д>— ТР)+D2 * * * * Сложение с едини- цей +1 1 D2 в 110 1 0 0 11 ВС (<A>+l)-^D2 — * * * Сдвиг с ТР влево ч— 1 D2 в 110 1 10 11 ВС (<4>ТРч—) D2 * * * ★ Инверсия п 1 D2 в 110 1 0 10 0 ВС ( ] <Д» -+ D2 1 * 0 * Сдвиг с ТР вправо —> 1 D2 в 110 1 110 0 ВС (<Л> с ТР ->)-> D2 * * * * Очистка 1 D2 в 110 1 0 10 1 ВС < 0 > —> D2 0 0 0 1 Сдвиг логический вправо А-* 1 D2 в 110 1 0 110 ВС (<Д>Л—*)—>• D2 ★ * * * Сдвиг циклический вправо 1 D2 в 110 1 1110 ВС «4> Ц ->) D2 * * * * Таблица 8.10 Операция Обозначение 0 1 2 3, 4, 5, 6 7, 8, 9, 10 и Мнемоническое описание операции Загрузка PC (ВС-1) Адрес ре- зультата 1 Величина 1 слова j Признак формата КОП 2 ВС fi. ТЗН ТПП ТРН Сдвиг логический влево >ч- 1 D2 в 0 111 0 0 0 0 ВС «К>/\ *-) -> D2 * * ♦ * Сдвиг циклический влево 1 D2 в 0 111 10 0 0 ВС «К> Ц «-) ^D2 * * * * Вычитание едини- цы —1 1 D2 в 0 111 0 0 0 1 ВС «К>— 1) -+D2 — * * * Дополнен ие д 1 D2 в 0 111 10 0 1 ВС (Д <К>) D2 * * * * Сложение с ТР + ТР 1 D2 в 0 111 0 0 10 ВС (<K>+TP)^D2 * * * * Вычитание ТР — ТР 1 D2 в 0 111 10 10 ВС (<K>—TP+-)^D2 * * * * Сложение с 1 +1 1 D2 в 0 111 0 0 11 ВС (<К>+1) —D2 — * * * Сдвиг с ТР влево ч— 1 D2 в 0 111 10 11 ВС (<К> с ТР <—)—> D2 * * * * Инверсия 1 1 D2 в 0 111 0 10 0 ВС ( \<K» — D2 1 * 0 * Сдвиг с ТР вправо 1 D2 в 0 111 110 0 ВС (<K>cTP—P)D2 * * * * Очистка 1 D2 в 0 111 0 10 1 ВС 0 —> D2 0 0 0 1 260
Окончание табл 8 10 Операция Обозначение 0 1 2 3, 4, 5,6 7, 8,9, 10 11 Мнемоническое описание операции Загрузка РС (ВС-1) Адрес ре- зультата Величина 1 слова 1 Признак формата КОП2 ВС CU тзн ТПП ТРИ Пересылка 1 П1 1 D2 в 0 111 10 11 ВС <А> —► D2 — * 0 * Сдвиг логический вправо >—> 1 D2 в 0 111 0 110 ВС (<К>D2 * * * * Сдвиг циклический вправо Ц - 1 D2 в 0 111 1110 ВС «А> Ц ^-) -+ D2 * * * * Пересылка 1 П1 1 D2 в 0 111 X 1 1 1 ВС <К> —► D2 — * 0 * Таблица 8.11 Параметр Обозначение Значения параметров [макс (мин )] Ток потребления прн 1/сс = 5 В±5% и 1//н = 5,25 В, мА ]сс 0,09 Выходной ток низкого уровня прн 1/сс = 5 В±5% н UOl = = 0,4 В, мА ]OL (0,8) Выходной ток высокого уровня при Ucc— 5 В±5% и Uoh — 4,1 В, мА Ын (-0,4) Ток утечки высокого уровня на входе при 1/сс=5 В±5°/о и Uin =4,7 В, мкА Ын 10 Ток утечки низкого уровня на входе прн 1/сс=5 В±5% и Uи. =0,8 В, мкА ILIL 10 Ток утечки высокого уровня на выходе в состоянии «вы- ключено» при 1/сс=5 В±5% и 1/il=4,7 В, мкА 1LOHZ 15 Ток утечки низкого уровня на выходе в состоянии «вы- ключено» при 1/сс=5 В±5% и 1/il = 0,8 В, мкА ILOLZ 15 Время выполнения микрокоманды при Ucc=b В±5%, С л, =0,4 В, UiH — Ucc—0,4 В, Сь^ЮО пФ, мкс *Р (OPA—CS) 1,8 Время задержки приема микрокоманды прн t/cc = 5 В±5°/о, (Л г =0,4 В, Uih — Ucc—0,4 В, Cl ^100 пФ, мкс Ы(Р1—С5) 0,12 Время задержки выдачи состояний при Ucc— 5 В±5%, (7/l = 0,4 В, Um = Ucc—0,4 В, Cl^IOO пФ, мкс tp (K2—CS} 0,8 Время задержки формирования сигнала 1РА прн Ucc = = 5 В±5%, 1/il = 0,4 В, Uih = Ucc— 0,4 В, CLsS100 пФ, ис fP (IPA—CS} 0,35 Время задержки сброса сигнала IPA прн UCc = = 5 В±5%, 1/il = 0,4 В, Uih —Ucc — 0,4 В, CLsS100 пФ, ис *P (IPA—OP A) 0,1 Время задержки сброса сигнала ОРА при UCc = = 5 В±5%, 1/ц.=0,4 В, Uih = Ucc—0,4 В, CL=gl00 пФ, нс tp (OPA—IPA} 0,1 приемник (РОН, А, РС, МД). Если приемни- ком является МД, то АУ устанавливает ин- формацию на выводах 0—15 канала К.1, со- провождая данные сигналом ОРА = 0. Обмен информацией осуществляется асин- хронно по принципу квитирования. Прн выда- че информации источник устанавливает сигнал ОРА=0 одновременно с данными Приемник устанавливает сигнал /РА=0 при завершении приема информации. Обмен информацией за- канчивается, когда источник устанавливает сигнал ОРА=1, а приемник отвечает сигналом 1РА=1. В процессе выполнения фазы выдачи пре- дыдущей микрокоманды могут выполняться все фазы до фазы записи в первой из следую- щих микрокоманд с выдачей информации или фазы приема в первой нз следующих микро- команд с приемом информации. Временная диаграмма работы микросхемы АУ совместно с микросхемой К588ВУ2 приве- дена на рнс. 8.3, структурная схема соедине- 261
ння микросхем К588ВУ2 и К588ВС2 — на рнс. 8.4. Временная диаграмма работы микросхемы АУ приведена на рнс. 8.5. Система микрокоманд микросхемы К588ВС2 представлена в табл. 8.3—8.10, ос- новные параметры приведены в табл. 8.11. В табл. 8.4—8.10 использованы следующие обозначения формирования признаков при за- грузке PC: «*» — признак формируется в результате выполняемой операции; «—» — признак сохраняет значение, сфор- мированное при выполнении предыдущей опе- рации; «X» — признак не формируется, состояние безразлично; 0 или 1 — признак в результате выполне- ния операции принимает строго фиксирован- ное значение 0 нли 1 соответственно. 8.2. Микросхема KS88BY2 Микросхема К588ВУ2 — микропрограмм- ная управляющая память (УП), предназначе- на для применения совместно с микросхемами К588ВС2, К588ВГ1 в процессоре микро-ЭВМ. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 8.6, назначение выво- дов — в табл. 8.12, структурная схема по- казана на рис. 8.7, временная диаграмма рабо- ты — на рис. 8.8. В состав микросхемы входят: две програм- мируемые логические матрицы (ПЛМ1, ПЛМ2); блок синхронизации (БС); регистр команд (РК); регистр состояний (PC); регистр следующего адреса (РСА); регистр микро- команд (РМ); блок программируемых инвер- торов (БПИ); схема выдачи (СВ). Связи ПЛМ1, ПЛМ2 и подключение БПИ программируются фотошаблоном в процессе изготовления микросхемы. Регистры команд и состояний предназначе- ны для приема и хранения поступающей извне информации, РСА — для запоминания /-раз- рядного следующего адреса, считанного из ПЛМ2, РМ — для записи считанной микро- команды. Блок синхронизации предназначен для фор- мирования внутренних сигналов, задающих временную диаграмму работы УП. Схема выдачи предназначена для организа- ции выдачи микрокоманды нз РМ на внешние выводы. 5 XV О УП MNS 6 1 7 2 0 8 3 1 3 2 ч 1Q 3 5 н 4 72 5 13 8 6 74 7 15 10 8 16 11 3 77 12 70 78 /3 11 73 74 12 20 15 47 ОРА IPA 2 кг О ENDNB 2 / 2 2 _4 3 33 R0 37 R1 ВПП : 36 F7 22 23 24 25 26 27 28 23 30 37 32 33 34 4Z7 38 27 42 Таблица 8.12 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1—4 К2 (0)—К2 (3) Входы Разряды 0—3 канала К2 5—20 К.1 (0)—К1 (15) Входы Разряды 0—15 кана- ла К1 21 GND — Общий 22—34 MNS0—MNS12 Выходы Разряды 0—12 кана- ла MNS 36 F1 Вход Синхронизация 37 R1 Вход Пуск 1 38 ENDNS Вход/выход Разрешение приема информации по К1 39 R0 Вход Пуск 2 40 IPA Выход Квитирование приема по К1 41 ОРА Вход Квитирование приема по К1 42 Ucc — Напряжение питания Примечания. 1. Вывод 35 не задействован. 2 К/— информационный канал команд; К2 — информационный ка- нал состояний: MNS— канал микрокоманд; F1— сигнал, задающий режим работы блока синхронизации; ENDNS— сигнал, индицирующий выдачу последней микрокоманды в MNS и разрешающий прием сле- дующей команды по каналу К/; R0 — сигнал, обнуляющий регистр следующего адреса и регистр состояний; R1 — сигнал, обнуляю- щий регистр состояний и переводящий регистр следующего адреса в состояние 0000001; 1РА — сигнал, свидетельствующий об окончании приема информации по каналу К1; ОРА—сигнал, сопровождающий информацию по каналу К/. Рис. 8.6. Условное графическое обозначение К588ВУ2 262
MNS0-MNSI2 Рис 8.7. Структурная схема К588ВУ2 Рис. 8.8. Временная диаграмма работы К.588ВУ2 Ц, <2, 6^500 нс; <4^2000 нс 263
Таблица 8.13 Параметр Обозначение Значения параметров [макс. (мнн.)1 Ток потребления при L/с с =5 В±5% и Uil — О В, мА ]сс 0,09 Ток утечки высокого уровня на входе при (Усс =5 В±5%, (Ул =0,8 В, Uih^Ucc—0,4 В, мкА ! L1H 10 Ток утечкн низкого уровня на входе при (Усс = 5 В±5%, V/L—0,8 В, UIн — Uсс—0,4 В, мкА hjL — 10 Выходной ток низкого уровня прн Ucc=5 В±5% и Uol = = 0,4 В, мА (0,8) Время считывания информации прн С/сс = 5 В±5%, Uil = = 0,8 В, Uih = Ucc— 0,4 В, CtsSlOO пФ, нс tp (MNS—Fl} 650 Время записи команды прн (Усс =5 В±5%, (Ул =0,8 В, Uih = Uсс—0,4 В, 100 пФ, нс tp (ENDNS—ОРА) 300 Для обеспечения правильной работы УП после включения питания следует провести на- чальную установку. Для этого на один из входов R0 или R1 подается импульс длитель- ностью не менее 0,5 мкс. Этот импульс вызы- вает установку БС в исходное состояние и соответствующего значения РСА. Одновремен- ная подача синфазных импульсов по входам R1 и R0 не допускается. По положительному фронту сигнала на вы- воде R0 или R1 УП переходит к формирова- нию микрокоманды. Сформированная микро- команда записывается в РМ, н УП переходит Рнс. 8.9. Схема объединения микросхемы К588ВУ2 к формированию следующей микрокоманды. Одновременно с хранением н выдачей микро- команды в РМ УП формирует следующую микрокоманду. По отрицательному фронту сигнала на вхо- де F1 прекращается выдача микрокоманды н устанавливается высокий уровень на выводах микрокоманды. Если к этому моменту сформи- рована следующая микрокоманда, то происхо- дит ее запись в РМ с последующей выдачей. Если в микрокоманде сформирован признак ENDNS, то на выводе ENDNS формируется высокий уровень. Для дальнейшей работы не- обходимо подать сигнал на вывод ОРА. При наличии сигнала на выводе ОРА происходит прием информации с магистрали К1 во вход- ной регистр РК и по магистрали К2 в регистр PC. Для правильного приема информации необ- ходимо устанавливать и снимать информацию одновременно с отрицательным н положитель- ным фронтами сигнала ОРА соответственно. Приняв информацию в РК и PC, УП отве- чает по выводу IPA и устанавливает активный низкий уровень на выводе ENDNS. По снятии сигнала на выводе ОРА снимается сигнал IPA. Приняв информацию в РК, УП приступает к формированию новой микрокоманды. Прием информации в PC может быть осу- ществлен также под управлением специально- го внутреннего сигнала, формируемого в ПЛМ2 одновременно с микрокомандой. В этом случае информация в PC принимается по отрицательному фронту сигнала на входе F1, сбрасывающего эту микрокоманду. С целью расширения объема управляющей памяти несколько микросхем могут быть объе- динены в блок управляющей памяти. Струк- турная схема такого объединения микросхем приведена на рнс. 8.9. Основные параметры К588ВУ2 приведены в табл. 8.13. 264
8.3. Микросхема К588ВР2 Микросхема К588ВР2 — арифметический умножитель (АР), предназначен для аппарат- ного выполнения операции умножения двух 16-разрядных двоичных чисел (операндов). Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 8.10, назначение вы- водов — в табл. 8.14, структурная схема пока- зана на рнс. 8.11, временная диаграмма рабо- ты — на рнс. 8.12. Микросхема К588ВР2 включает в себя сле- дующие основные блоки: 16-разрядный вход- ной/выходн'ой регистр (РВВ); 16-разрядный регистр множимого (РММ); 16-разрядный ре- гистр множителя (РМТ); 16-разрядный ре- гистр выдачи младшей части произведения (БВМЧП); 16-разрядный регистр выдачи стар- шей части произведения (БВСЧП); блок фор- мирования признаков (БФП); блок умноже- ния матричного типа (БУМТ); блок синхрони- зации (БС). Прием операндов, выполнение умножения и выдача результата выполняются микросхе- мой под управлением внешних сигналов синх- ронизации. Таблица 8.14 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1 OUTWD Вход Разрешение выдачи резуль- тата 2 DiV Выход Готовность 3—10 D15—D8 Входы/вы- ходы Разряды 15—8 магистрали MD 11 SEL3 Вход Выборка 3 12 GND — Общий 13 SEL2 Вход Выборка 2 14 SEL1 Вход Выборка 1 15—22 D7—D0 Входы/вы- ходы Разряды 7—0 магистрали MD 23 INWD Вход Разрешение приема операн- да 24 Ucc — Напряжение питания Примечание. D0—D15 — магистраль ввода/вывода данных; SEL1— SEL3 — адресные сигналы, OUTWD — сигнал, свидетельствующий о выдаче результата в магистраль данных; 1NWD — сигнал приема операнда в одни нз регистров; DN — сигнал, свидетельствующий о готовности микросхемы к выполнению следующего цикла. Рис. 8.10. Условное гра- фическое обозначение К588ВР2 Рнс. 8.11. Структурная схема К588ВР2 265
Рнс. 8.12. Временная диаграмма работы К588ВР2. Для выходных сигналов SEL1, SEL2, показанных штриховой линией, время выполнения операции /орг Таблица 8.15 Значения сигналов Цикл работы SELI SEL2 SEL3 OUTWD 0 1 1 0 1 Прием 16-разрядного операнда из магистрали данных в регистр множимого 1 0 1 0 1 Прием 16-разрядного операнда из магистрали данных в регистр множителя 0 1 1 1 0 Выдача младшей части произведения (разряды 0—15) в магистраль данных 1 0 1 1 0 Выдача старшей части произведения (разряды 16—31) в магистраль данных 1 1 0 1 0 Выдача 16-разрядного результата из блока формирования признаков в магистраль данных 0 0 1 0 1 Прием 16-разрядного операнда из магистрали данных в оба регистра одновременно (для возведения в квадрат) Таблица 8.16 Параметр Обозначение Значения параметров {макс. (мин.){ Выходное напряжение низкого уровня при Ucc =5 В±5%, U ш =3,7 В, t7/L=O,8 В, /or =0,8 мА, В 0,4 Ток утечки высокого уровня на входе прн Ucc =5 В±5%, Um = Ucc—0,8 В, мкА 1 ЫН 10 Ток утечки низкого уровня на входе при Ucc=5 В±5%, (Лн=4,7 В, UIL=0fi В, мкА >1.11. 10 Ток утечки высокого уровня на выходе в состоянии «выключе- но» при Ucc=5 В±5°/о, UiH — Ucc—0,8 В, мкА 1LOHZ 15 Ток утечки низкого уровня на выходе в состоянии «выключе- но» при Ucc=5 В±5°/о. (Ли=4,7 В, U i ь = 0,8 В, мкА 11.01.Z 15 Выходной ток высокого уровня при Ucc=§ В±5%, (Лн = = 3,7 В, £7он=4,1 В, мА 1 ОН (-0,4) Выходной ток низкого уровня при Ucc—5 В±5%, UtH = = 3,7 В, (Ль =0,8 В, (Ль = 0.4 В, мА loi. (0,8) Ток потребления в статическом режиме при Ucc=§ Bdz5%, ^7/н=5,5 В, В, мА 1 CCS 0,09 Время выполнения операции при (7сс = 5 В±5%, (Ли =4,1 В, !Cyt 0,6 (Ль = 0,4 В, С,. С 100 пФ, мкс >Су2 0,7 Время задержки приема множителя прн Ucc =5 В±5°/о, (Ли =4,1 В, (Ль = 0,4 В, С,. г=: 100 пФ, нс 'р (/»Л; /Л/), HI. 200 Время задержки сброса сигнала DN при приеме при (Лт = = 5 В±5%, (Ли = 4,1 В, (Л/,=0.4 В, Сь^ЮО пФ, нс 1Р(1)Н IN). I.H 180 266
В исходном (нерабочем) состоянии на уп- равляющие выводы микросхемы SEL1—SEL3, INWD, OUTWD подают напряжение высокого уровня. Полный цикл работы микросхемы со- стоит из дйух циклов приема н трех циклов выдачи. В зависимости от комбинации адрес- ных сигналов SEL1—SEL3 в совокупности с сигналами приема INWD н выдачи OUTWD микросхема выполняет циклы работ, приве- денные в табл. 8.15. Последовательность и число циклов приема и выдачи можно произ- вольно изменять (по необходимости). Окончание каждого цикла работы и готов- ность микросхемы к выполнению следующего цикла определяются появлением на выходе DN сигнала низкого уровня. При приеме это свидетельствует о завершении записи операн- да в регистр, а при выдаче — об окончании формирования на внешних выводах магистра- ли данных DO—D15 16-разрядного результата. Умножение начинается одновременно с за- писью операнда в один нз регистров. Для воз- ведения в квадрат запись операнда произво- дится одновременно в оба регистра. Времена, указанные на временной диаграм- ме полного цикла работы микросхемы (см. рис. 8.12), означают следующее: top — время выполнения операции умножения; t(DN— INWD) hl — время задержки приема множи- теля; ({DN—INWD) lh — время задержки сброса сигнала DN после окончания приема. Основные параметры микросхемы приведе- ны в табл. 8.16. 8.4. Микросхема К588ВГ1 Микросхема К588ВГ1 — системный кон- троллер (СК), предназначен для применения совместно с микросхемами К588ВУ2, К588ВС2 в процессоре 16-разрядной микро-ЭВМ. Микросхема является микропрограммно уп- равляемым асинхронным модулем, обеспечи- вающим взаимосвязь микросхем процессора на базе микропроцессорного комплекта серии К588 и организующим интерфейс процессора. Она выполняет следующие функции: ввод, вы- /7 мко CK B4 16 МК1 83 /5 мкг 82 /у /3 мкз Of мкь Ft 36 30 РОК KBZ 35 EVNT квз 31 34 33 32 INTO INT! INT2 INT3 SYNC DIN DOUT WTBT 2Т К PLY I A KO 20 35 IPO DMO 36 SACK Ct 20 рам C2 3 R 18 гзй 8 3 R^* RC I NIT 9 12 KB! KP 1 T END 2 p I ucc 7 IS 23 зт ба 22 21 ♦2 Ю ft 24 25 26 23 ч 5 6 Рис 8.13. Условное графическое обозначение К588ВГ1 вод 16-разрядного слова или байта; обслужи- вание внешних и внутренних прерываний; уп- равление прямым доступом к памяти; управ- ление двунаправленными приемопередатчи- ками. HALT РОК IROIAKOtVNTR INH КС Р Т 81 82 83 Об PUM INT0-INT3 Cl С2 RPLY тотПОЧТШSYNC КР КдЗ КВ2 КВ1 МКб МКЗМК2МК1МК0 Fl CS SACK DM6 лмк Рис. 8.14. Структурная схема К588ВГ1 267
Таблица 8.17 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1 т Вход Передача Т-бита слова со- стояния процессора 2 р Вход Передача P-бита слова со- стояния процессора 3 RC Вход/выход Контроль ошибки канала 4—7 В4—В1 Выходы Код прерывания, разряды 4 1 8 R Вход/выход Пуск 9 KBI Вход/выход Квитирование выдачи 1 10 КВ2 Выход Квитирование выдачи 2 11 квз Выход Квитирование выдачи 3 12 13—17 КР МК4—МК0 Вход/выход Квитирование приема Разряды 4—0 микрокоман- ды 18 CS -Вход Синхронизация приема мик- рокоманды 19 F1 Выход Синхронизация управля- ющей памяти 20 PUM Вход Режим пуска процессора 21 GND Общий 22 INIT Выход Сброс канальный 23 WTBT Выход Управление запись/байт 24 SYNC Выход Синхронизация обмена 25 DIN Выход Управление чтением данных 26 DOUT Выход Управление записью данных 27 RPLY Вход Ответ устройства 28 IRQ Вход Запрос на векторное преры- вание 29 IAKO Выход Разрешение прерывания 30 POK Вход Авария источника питания 31 INTO Вход Запрос радиального преры- вания 0 32 INT3 Вход Запрос радиального преры- вания 3 33 INT2 Вход Запрос радиального преры- вания 2 34 INTI Вход Запрос радиального преры- вания 1 35 EV NT Вход Запрос прерывания по внешнему событию 36 HALT Вход Запрос прерывания по оста- нову 37 DMG Выход Разрешение на захват ма- гистрали 38 SACK Вход Подтверждение запроса магистрали 39 DMR Вход Запрос на захват магистра- ли 40 Cl Выход Управление МПП прн вы- воде адреса/данных 41 C2 Выход Управление МПП при вво- де данных 42 U CC — Напряжение пнтаиня Примечание. Т — 7-бнт слова состояния процессора; Р — P-бит сло- ва состояния процессора; BI—B4 — разряды кода прерывания; CS — сигнал «Начать»; FI — сигнал «Исполнение»; PUM — начальный пуск процессора; WTBT — признак запнси/байта; INT0—INT3 — требования прерывания от внешнего устройства. 268
MHSO-MHSU Ю(0)- ~К2(3) К2(0}-К2(3) ki(O)-kKb) Kl(O)-Kl(lS) MHS12 CS_ fl Fl АУ К5ВВВС2 К1(0)-К1(!5) IFA С1 TSL Влек МПП К5В8ВА1 Елок У П К588ВУ2 DPA SA0SA15 !РА .Ош 0РА2 Сигналы Внеш- него интерфей- са лроцеесора MNS7-MNS11 КВ1 *К83 MHSI2 CS K2(0)~K2(3) Fl Fl СК К588ВГ1 а Та. Упридляющ линии канала Bl-Blt Рнс. 8.15. Схема процессора на микросхемах К588ВГ1, К588ВУ2, К588ВС2, К588ВА1 Рнс. 8.16. Временные диаграммы выполнения микрокоманд DATI (а) и DATO (б) мик- росхемы К588ВГ1 269
Таблица 8.19 Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 8.13, назначение вы- водов— в табл. 8.17, структурная схема пока- зана на рис. 8.14. Микросхема включает в себя следующие основные блоки: блок прерываний (БП); блок ввода/вывода (БВ/ВВ); блок внутреннего уп- равления (БВУ); блок прямого доступа к па- мяти (БПДП); блок управления приемопере- датчиками (БУП). Блок прерываний предназначен для приема запросов на обслуживание прерывания и вы- дачи кода прерываний в соответствии с табл. 8.18. Блок ввода/вывода предназначен для фор- мирования на шинах ввода/вывода стандарт- ной временной последовательности; БВУ — для формирования в микросхеме внутренних синхросигналов; БПДП—для приема запросов на захват канала прн прямом доступе к па- мяти; БУП — для включения н выключения канальных приемопередатчиков. Структурная схема соединения микросхем К588ВГ1, К588ВУ2, К588ВС2, К588ВА1 в со- ставе процессора приведена на рнс. 8.15. Системный контроллер связывает внутрен- ний интерфейс процессора с внешним интер- фейсом. Внутренний интерфейс содержит линии, обеспечивающие совместную работу в процес- соре: блока микросхем управляющей памяти (УП); арифметического устройства (АУ); бло- ка микросхем магистрального приемопередат- чика (МПП). Внешний интерфейс процессора содержит сигналы, обеспечивающие работу устройств Таблица 8.18 Код на выводах В1—В4 Мнемокод прерывания Операция 1010 W (DBE) Режим начального пу- ска (двойная ошибка канала) 1110 Т (TERRO) Прерывание по 7-биту ССП (ошибка канала) 1111 РОК Прерывание по пропада- (TERR1) нию питания (ошибка канала) 0111 HALT Прерывание по входу (TERR2) «Останов» (ошибка ка- нала) 0101 INTO Требование прерывания от ВУ 0100 INTI То же оно INT2 0010 INT3 ООН EVNT Прерывание по внешне- му событию 0001 IRQ Запрос прерывания от ВУ 0000 — Нет прерываний Восьмернч- ный код микроко- манды Мнемокод микрокоманды Наименование микрокоманды 00 INIT Инициализация 01 LPSW Загрузка слова со- стояния процессора 02 DAT IV Ввод вектора 03 WAIT Ожидание прерыва- ния 04 IE Разрешение прерыва- ния 05 ID Запрет прерывания 10 DAT I Ввод слова 11 DAT IК Ввод команды 12 DATO Вывод слова 13 DATOB Вывод байта 14 DAT IO Ввод/вывод слова 15 DATIOB Ввод/вывод байта 20 RTO Сброс прерывания INTO 21 NH Запрет прерывания HALT 22 RT1 Сброс прерывания INTI 23 RT2 Сброс прерывания INT2 24 RT3 Сброс прерывания INT3 25 RH Сброс прерывания HALT 26 RTM Сброс триггера маски 27 RES Начальная установка 30 RTE Сброс триггера ЕРРОР 31 RTP Сброс триггера РОК 32 CTO Очистка триггера ТО 33 NTI Запрет прерывания 7/ 34 REV Сброс триггера EVNT 35 NOP Нет операции канала. Это шины ввода/вывода, прерываний и прямого доступа к памяти. Сигналы на шинах ввода/вывода SYNC, DIN, DOUT, WTBT, PRLY обеспечивают уп- равление передачей по 16-разрядной двуна- правленной шине DA0—DA15 команд, адресов, данных и векторов. Шины прерываний INTO, INTI, INT2, INT3, HALT, РОК, IRQ, IAKO, EVNT служат для приема запросов на прерывания и сброса прерываний от внешних устройств. Шины прямого доступа к памяти DMR, DMG, SACK служат для управления предо- ставлением прямого доступа к памяти. Шина инициализации INIT служит для приведения внешних устройств в исходное со- стояние. 270
Таблица 8.20 Параметр Обозначение Значения параметров Выходной ток низкого уровня при f/cc=5 В±5%, Um —Ucc—0,8 В, 1//ь=0,8 В, Uol=0,4 В, мА hjL (0,8) Выходной ток высокого уровня при Ucc = 5 В±5%, UIH = Ucc—0,8 В, 1//ь = 0,8 В, Uoh^Ucc—0,8 В, мА !ОН (-0,4) Ток потребления при Ucc— 5 В±5%, Uih = UCc—0,8, Ujь = 0,4 В, Uон = 5,1 В, мА !СС 0,8 Ток утечки высокого уровня на входе при Ucc — 5 В±5%, Uih = Uсс—0,8 В, Ujь~0,8 В, мкА 1LIH 10 Ток утечки низкого уровня на входе при Ucc— 5 В±5%, Uih = Ucc—0,8 В, С//ь=0,8 В, мкА 1L1L — 10 Время задержки адреса при Ucc = 5 В±5% н Uil — = 0,4 В, нс lP (SYNC—КВ) (ЮО) Время задержки формирования сигнала DIN при UCc = =5 В±5%, Uil =0,4 В, нс {Р (DIN—КВ) (Ю) Время задержки ввода при С/сс = 5 В±5°/о и Uil=0,4 В, fP (KB1—RPLY) (ЮО) Время задержки формирования сигнала DOUT прн Ucc — = 5 В± 5 % и £Ль=0,4 В, нс *Р (DOUT—KB1) (50) Время задержки формирования сигнала F1 при UCc — = 5 В±5°/о и Uil = 0,4 В, нс (Fl—CS) 200 Система микрокоманд приведена в табл. 8 19, временные диаграммы выполнения микрокоманд DATI и DATO показаны на рис. 8.16. Основные параметры микросхемы приведе- ны в табл. 8.20. 8.5. Микросхема К588ВА1 Микросхема К588ВА1 — магистральный приемопередатчик, предназначен для примене- ния в аппаратуре с жестко ограниченным энер- гопотреблением и массогабаритными характе- ристиками. Микросхема выполняет следующие функ- ции: двунаправленную передачу байта с ин- версией или без инверсии; подтверждение пе- редачи; формирование бита четности; кон- троль информации на четность. Микросхема состоит из следующих основ- ных блоков: блоков усилителей; блока управ- ления усилителями; блока формирования бита четности и контроля информации на четность. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 8.17, назначение вы- водов— в табл. 8.21, структурная схема пока- зана на рис. 8.18, таблица истинности — в табл. 8.22. Функционирование микросхемы разрешает сигнал низкого уровня на входе CS. С помощью входов CH/Fl, CH/F2 задаются следующие режимы работы микросхемы: 1) CHIFl-CHiF2-Q. Информация, пришед- шая с любого канала, контролируется на чет- ность. В случае возиикновеиия ошибки формиру- ется сигнал низкого уровня иа выходе ER. Этот сигнал сохраняется до тех пор, пока со- храняется информация. Бит четности при этом передается без изменения; 2) CHIF1-Q, CH)F2-\. Информация, прошед- шая по каналу KJ, контролируется на чет- ность, и формируется сигнал бита четности BIT2; Рис. 8.17. Условное графическое обозначение К588ВА1 271
Рнс. 8.18. Структурная схема К588ВА1 Т а б л и ц а 8.22 Значения управляющих сигналов CS | СО1 СО2 Направление передачи информации 1 О О О О X 1 о 1 о X Нет передачи информации, выходы 1 XI, Х2 в состоянии «вы- ключено» 1 К1^К2 О Х2-+К1 О Не определено, выходы XI, Х2 в состоянии «выключе- но» Примечание X — состояние входа безраз ЛИЧНО Таблица 8.21 Вывод Обозначе- ние Тнп вывода Функциональное назначение выводов 1 CS Вход Выборка кристал- ла 2 CH/F1 Вход Управление коит- ролем/формирова- ннем четности 1 канала К1 3 СН/Е2 Вход Управление конт- ролем/формнрова- нием четности 2 канала К2 4 ER Выход Сигнал «Ошибка» 5 BIT2 Вход/ выход Бит четности ка- нала Х2 6—13 Х2(7)- К2 (0) Входы/ выходы Разряды 7—0 ка- нала Х2 14 QND — Общий 15 IN Вход Управление пря- мой/инверсной пе- редачей 16—23 XI (0)- ХЦ7) Входы/ выходы Разряды 0—7 ка- нала К2 24 BIT1 Вход/ выход Бит четности ка- нала XI 25 TF Выход Сигнал «Передача выполнена» 26 СО2 Вход Управление пере- дачей из канала К2 в канал XI 27 СО1 Вход Управление пере- дачей из канала К1 в канал Х2 28 ^сс — Напряжение пита- ния Примечание. К/ (0) — KI (7) — двунаправ- ленный информационный канал КГ, К2 (0)—К2 (7) — двунаправленный информационный канал К2. Т а б л и ц а 8.23 Параметр Обозначе- ние Значения парамет- ров [макс. (мин.)] Выходной ток низкого уровня в состоянии «вы- ключено» при С/сс = = 5 В±5%, С/л, = 0,8 В, Uih = Ucc—0,8 В, мкА 1IL 300 Выходной ток низкого уровня прн Ucc = 5 В± ±5%, (Ул,=0,8 В, —^сс—0,8 В, UOL~0,4 В, мА lOL (8,5) Выходной ток высокого уровня при Ucc = 5 В± ±5%, (Ль =0,8 В, Uо и —Ucc—0,4 В, Uih^Ucc—0,8 В, мА !ОН (—0-5) Ток потребления при Ucc=5 В±5% и UiH — = Ucc—0,4 В, мкА 1СС 80 Ток утечки низкого уров- ня иа входе при UCc = = 5 В±5% н (Ли = = 0,8 В, мкА 7 Ll L 5,0 Ток утечки высокого уровня на входе при Ucc = 5 В±5% и Uih = Ucc—0,8 В, мкА 1LIH 5,0 Время передачи инфор- мации в канале при /?ь=620 Ом±5%, CLsg 100 пФ, Ucc = = 5 В±5%, UIL = = 0,4 В, U ih — Ucc— —0,4 Н, нс ((К2-К1), 80 272
3) CHjFl-X, CHJF2-Q. Информация, посту- пающая по каналу К2, контролируется на чет- ность, и формируется сигнал бита четности В/Т1; 4) CHIFl-CH/F2-\. Для информации, посту- пающей по любому каналу, формируется соот- ветствующий бит четности. Передача инфор- мации из канала К1 в канал К2 и из канала К2 в канал К1 управляется сигналами СО1, СО2. Если на входе СО1 формируется низкий уровень, а иа входе СО2—высокий, то ин- формация передается из канала К1 в канал К2. Если на входе С1 формируется высокий уровень, а на входе СО2 — низкий, то инфор- мация передается из канала К2 в канал К1. При одновременной установке СО1 и СО2 в состояние низкого уровня ие гарантируется однонаправленная передача информации. При формировании бита четности обеспечивается нечетное число высоких уровней иа девяти вы- ходах (восемь — канала и одного бита четно- сти). По такому же принципу проводится кон- троль информации на четность. Состояние низкого уровня на выходе TF сигнализирует о завершении подачи информа- ции. Если на входе IN установлен высокий уровень, то информация при передаче не изме- няется. Если на входе IN низкий уровень, то информация при передаче инвертируется. Если на входах СО1 и СО2 установлен вы- сокий уровень, то выходы Л/(0)—К1 (7) и К2(0)—К2(7) переводятся в состояние «вы- ключено». Последовательность подачи сигна- лов CS, СО1, СО2 ие регламентируется. Все функции микросхемы выполняются под управлением внешних сигналов синхрониза- ции. Основные параметры микросхемы К588ВА1 приведены в табл. 8.23. 8.6. Микросхема К588ИР1 Микросхема К588ИР1 — многофункцио- нальный буферный регистр, предназначен для применения в аппарате с жестко ограниченным энергопотреблением и массогабаритиыми ха- рактеристиками. Микросхема выполняет следующие функ- ции: запись байта; считывание байта с инвер- сией или без инверсии; формирование бита четности; контроль информации на четность. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено иа рис. 8.19, назначение вы- водов — в табл. 8.24, структурная схема по- казана на рис. 8.20, временная диаграмма ра- боты — на рис. 8.21. Микросхема состоит из следующих основ- ных блоков: 8-разрядиого регистра; блока формирования бита четности и контроля ин- формации на четность; блока управления за- писью — считыванием информации; блока фор- мирователей 8X1. Таблица 8.24 Выход Обозначе- ние Тип вывода Функциональное назначение выводов / CH/F Вход Коитроль/формирование би- та четности 2 CS Вход Выборка кристалла 3 WR Вход Сигнал «Запись» 4 RD Вход Сигнал «Чтение» 5 CLR Вход Сигнал «Сброс» 6—13 KI (0)- К1 (7) Входы Разряды 0—7 канала К1 14 GND — Общий 15 Tn Вход Сигнал «Инверсия» 16—23 К2 (7)- К2 (0) Выходы Разряды 7—0 канала К2 24 BIT Вход/ выход Дополнение числа единиц в девяти разрядах до нечет- ного числа 25 RD! Выход Сигнал «Чтение выполне- но» 26 WR1 Выход Сигнал «Запись выполнена» 27 ER Выход Сигнал «Ошибка» 28 ^cc — Напряжение питания £ Kt МБР KZ 23 0 0 7. f (f 21 2 2 9 3 3 20 to 19 tl 4 4 La. 1Z 5 5 6 17 13 7 n to 5 1 CLK ЕЯ i 1 CH/F BIT WK1 .26 2 1 cs > WK KD1 \Z5 > KB GHJJt 15 1 IH "cc' Рис. 8.19. Условное графическое обо- значение К588ИР1 273
Рис. 8.20. Структурная схема К588ИР1 Рис. 8.21. Временная диаграмма работы К588ИР1: /(«г—и'и — время передачи информации из кана- ла К/ в канал К2 по сигналу «Запись»; /(к,—wr) — время удержания информации в канале К1 до сигнала «Запись»; /(ми—к,) — время удержа- ния информации в канале К1 после сигнала «Запись» Микросхема работает в двух режимах формирования и контроля четности. Функционирование микросхемы разрешает- ся наличием сигнала низкого уровня на входе CS Считывание информации производится независимо от сигнала CS. При сигнале CS вы- сокого уровня выход WR1 находится в со- стоянии «отключено». Запись информации происходит по отрица- тельному фронту сигнала WR. Если в режиме контроля обнаруживается ошибка по четности принимаемой информации, то запись не произ- водится и сигнал WR1 не формируется, фор- мируется сигнал низкого уровня на выходе ER. Чтение информации происходит независимо от сигналов WR и CS. В случае, когда на вы- ходе RD сигнал высокого уровня, выходы К2(0)—К2(7) устанавливаются в состояние «выключено». Сигнал ER сохраняется равным низкому уровню в случае возникновения ошибки в ре- жиме контроля до тех пор, пока на входах К1(0)—К1(7) и BIT сохраняется информация, вызывающая указанную ошибку. В режиме контроля четности сигнал RD должен иметь высокий уровень. Наличие на входе IN сигнала низкого уровня вызывает инверсию считываемой ин- формации. Все функции микросхема выполняет под управлением внешних сигналов синхрониза- ции. Основные параметры микросхемы К588ИР1 приведены в табл. 8.25. Таблица 8.25 Параметр Обозначе- ние Значения параметров [макс, мин.)] Выходное напряжение низкого уровня при ^сс = 5 В±5%, Iol = = 0,8 мА, С7/н = С7сс— —0,8 В. t/fL=0,8 В, В ^OL 0,4 0.4 274
Окончание табл. 8.25 Параметр Обозиа* чение Значения параметров (макс., мин ) Выходное напряжение высокого уровня при Усс=5 В±5%, /он = = 0,4 мА; Uih = Ucc— —0,8 В, У,ь = 0,8 В, В ион \3.7/ Выходной ток низкого уровня при Ucc =5 В± ±5%, Uol = 0,4 В, UIL = = 0,8 В, Uih — Ucc — —0,8 В, мА Uql /М) \ \0,8/ Выходной ток высокого уровня при Ucc =5 В± ±5%, Ул. = 0,8 В, U:it — Uс с—'0,8 В, Uon^—Ucc—0,4 В, мА ‘он О | о Ток потребления при Ucc = 5 В±5%, Uih = — Ucc—0,4 В, мкА ^сс 80 100 Ток утечки высокого уровня на входе при Ucc~b В±5%, Um — Ucc—0,8 В, мкА ‘ LIH 15 30 Выходной ток низкого уровня в состоянии «вы- ключено» при Ucc — = 5 В±5%, У/ь=0,8В, J 1н= U с с—0,8 В, Uol = = Ucc—0,8 В, мкА ‘ OZL 300 500 Ток утечки низкого уровня на входе при Усс = 5 В±5%, Uil = = 0,8 В, мкА ‘ LIL — 15 —30 Время записи информа- ции при Усс = 5 В±5%, Uih = Ucc—0,4 В, Ул. =0,4 В, CL ==£100 пФ, нс ‘wr 80 100 Время считывания ин- формации при Усс = = 5 В±5%, У/н = = Усс—0,4 В, U11,= = 0,4 В, CL<100 пФ, нс ‘rd 120 150 Примечание Значения параметров, указан- ные в числителе дроби, соответствуют температуре окружающей среды +25 °C. в знаменателе — диапа- зону температур от —10 до +70 “С. IZ ГЗ п А13 А1Ч А15 кзу с so 1S 6 S DA13 Dfilk cot 4 7 DAIS В АО RPLY 11 3 нгвт SYNL ftCR KCW /7 10 DIN 6ND'< 9 в DOUT t IS Рис. 8.22. Условное графическое обозначение К588ВГ2 ' Ж BIN VOUT ШТВТНПГ ЛАО ООО 001 лол лен ВА15 ВАК W А15 А» А13 Рис. 8.23. Структурная схема К588ВГ2 8.7. Микросхема К588ВГ2 Микросхема К588ВГ2 — контроллер запо- минающего устройства (КЗУ), предназначен для согласования интерфейса полупроводнико- вого оперативного или постоянного запомина- Рис. 8.24. Временная диаграмма цикла ввод/модификация/вывод микросхемы К588ВГ2 275
Таблица 8.26 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1 RPLY Выход Ответ устройства 2 RCR Вход/выход Задержка при чтении 3 SYNC Вход Синхронизация обмена 4—7 DA 15, D413, DAO Входы Разряды 15—13, 0 шины адреса данных DA 8 DOUT Вход Управление записью данных 9 GND — Общий 10 DIN Вход Управление чтением данных И WTBT Вход Управление запись/байт 12-14 A13—A15 Входы Разряды 13—15 адреса 15 CSO Выход Выборка кристалла для младшего байта 16 CSI Выход Выборка кристалла для старшего байта 17 RCW Вход/выход Задержка при записи 18 Ucc —. Напряжение питания ющего устройства (ЗУ) с интерфейсом микро- ЭВМ. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 8.22, назначение вы- водов — в табл. 8.26, структурная схема пока- зана на рнс. 8.23. Т а б л и ц а 8.27 Значения сигналов SYNC WTBT DAO CSo| CSI Операция О О О 1 X О О о 1 1 X 1 О Считывание или считывание/запись слова DA0—DA15 1 Запись в младший байт DA0—DA15 О Запись в старший байт DA8—DA15 1 Нет выборки ЗУ Примечание X — состояние входа безраз- лично. Микросхема включает в себя следующие основные блоки: блок обмена (БО); блок уп- равления чтеиием/записью (БУЧЗ); блок вы- бора модуля (БВМ). Выводы А13—А15 микросхемы при включе- нии в состав конкретного модуля ЗУ соединя- ются с шиной питания нли общей шиной для задания адреса данного модуля. Выполнение операций в модуле ЗУ разре- шается только при совпадении кода старших разрядов шины адреса данных МПИ DA13— DA15 с кодом, заданным на выводах А13—А15 КЗУ, входящего в данный модуль. Сигналы CSO, CS1, формируемые КЗУ, слу- жат сигналами выборки в модуле КЗУ соот- ветственно младшего и старшего байтов 16-разрядного слова. Значения CS0 и CS1 и адресованном КЗУ определяются значениями сигналов WTBT, DAO в соответствии с требо- ваниями МПИ, изложенными в табл. 8.27. К выводам RCR и RCW подключаются ре- зисторы (иа шииу питания) и конденсаторы (иа общую шину), которые определяют за- держку выдачи сигнала RPLY относительно сигналов, CSO, CS1 прн считывании или запи- си данных в модуле ЗУ. Параметры этих ЯС-цепей должны подбираться в зависимости от быстродействия использованных в модуле микросхем ЗУ таким образом, чтобы при на- личии сигнала DIN-О сигнал RPLY-0 ие опере- жал выдачу информации из модуля ЗУ иа ши- иу данных микропроцессорной системы, а при наличии сигнала DOUT-0 гарантировалась за- пись информации в модуле ЗУ. Временная диаграмма выполнения цикла ввод/модификация/вывод приведена иа рис. 8.24. Основные параметры микросхемы К588ВГ2 приведены в табл. 8.28. О О X 276
Таблица 8.28 Параметр Обозначение Значения параметров [макс, (мин.)] Выходное напряжение низкого уровня при {/сс=5 В±5%, ^OL 0,4 = В, иih — Uсс—0,8 В, 7ol = 0,8 В, В 0,4 Выходное напряжение высокого уровня при Ucc =5 В± ^ОН /3,7\ ±Ь%, £Ль = и,ь В, UI н == U с с—и,ь В, !он ——и,4 мА, В \3,7/ Выходной "ок низкого уровня при £/сс=5 В±5%, СЛь = 0,8 В, Uih — Uсс—0,8 В, t/oL = 0,4 В, мА: Iql по выводам 15, 16 /3,2\ \2,4/ по выводу 1 /5,о\ (.2,4/ Выходной ток высокого уровня при Ucc — 5 В±5%, гон 1—1,0\ (Ль = 0,8 В, Uih — Ucc— 0,8 В, (Уон=4,1 В, мА (—0,8/ Ток утечки низкого уровня на входе при Ucc — 5 В±5%, I LIL —5 ГЛь=0,8 В, мкА -15 Ток утечки высокого уровня иа входе при Ucc=5 В±5%, I L1H 5 Uih==Ucc—0,8 мкА 15 Ток потребления при Ucc = 5 В±5%, Um = Ucc—0,4 В, ^CC 0,2 мА 1.0 Время задержки распространения сигнала CS по входу SYNC — выходу CS при Ucc=5 В±5%, Uih = Ucc— *P (CS—SYNC) 200 250 -0,8 В, UIL = 0,8 В, нс температуре Примечание. Значения параметров, указанные в числителе Примечание. Значения параметров, указанные в числителе дроби, соответствуют окружающей среды +25 °C, в знаменателе — диапазону температур от —10 до +70 °C. 8.8. Микросхема К588ВТ1 13 СА 030 32 В- 31 Микросхема К588ВТ1 — селектор адреса, з 2 30 предназначен для применения в цифровой ап- 4 4 паратуре с жестко ограниченным эиергопо- ~7 S g 29 треблеиием и массогабаритными характеристи- 6 1 10 28 ками. 8 27 Микросхема используется в микропроцес- д 12 сорной системе с унифицированным иитерфей- 10 14 26 сом и выполняет следующие функции: 1 11 25 выбор регистра внешнего устройства; 12 16 управление чтением регистра внешнего 34 At устройства; 3S 5 управление записью в регистр внешнего 6 устройства слова; 7 19 управление записью в регистр внешнего 8 RPLY устройства старшего байта; 39 9 п 22 управление записью в регистр внешнего ю ю WRL 23 устройства младшего байта. 41 11 24 Условное графическое обозначение микро- 12 WRH схемы приведено иа рис. 8.25, назначение вы- 15 S7NC водов — в табл. 8.29, структурная схема пока- 14 BS7 зана иа рис. 8.26, временная диаграмма рабо- 13 W1BT ты — на рис. 8.27. 17 BIN twin f 21 18 DOUT Рис. 8.25. Условное графическое обозначение 20 DONE Uccl i 42 К588ВТ1 277
Т а б л и ц а 8.29 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1—13 DA12—DA0 Входы Разряды 12—0 адреса/дан- ных 14 BS7 Вход Управление выборкой внешнего устройства 15 SYNC Вход Синхронизация обмена 16 WTBT Вход Управление запись/байт 17' DIN Вход Управление чтением дан- ных 18 DOUT Вход Управление записью дан- ных 19 RPLY Выход Ответ устройства 20 DONE Вход Готовность устройства 21 GND — Общий 22 RD Выход Чтение для внешнего уст- ройства 23 WRL Выход Сигнал записи младшего байта 24 WRH Выход Сигнал записи старшего байта 25—32 CS16, CS14, CSI2, CS10, CS6, CS4, CS2, CSO Выходы Выборка внешнего устрой- ства 33—41 A4—A12 Входы Разряды 4—12 адреса 42 Ucc — Напряжение питания Рис. 8.26. Структурная схема К588ВТ1 Рис. 8.27. Временная диаграмма работы К588ВТ1 278
Т а б л и ц а 8.30 Параметр Обозначение Значения параметров [макс, (мин.)) Ток утечки низкого уровня на входе при t/Cc = 5 В± ±5%, £Ль = 0,8 В, мкА }Lll. — 15 —30 Ток утечки высокого уровня на входе при Ucc—5 В± ±5%, UIH=4,7 В, мкА I ЫН 15 30 Выходной ток низкого уровня при (Jcc — 5 В±5%, Uil.— 0,4 В, tJoL—0,4 В, Uih==Ucc—0,4 В, мА lOL /0,8 \ \0.8/ Выходной ток высокого уровня при Ucc=5 В±5°/о, Сг/ь = 0,4 В, Uih = Ucc—0,4 В, t/oH=4,l В, мА 1 ОН /—0,4\ 0,4/ Ток потребления при Ucc —5 В±5%, П/н=5,1 В, мкА !СС 400 500 Ток утечки низкого уровня на выходе в состоянии «вы- ключено» при Ucc-=5 В±5%, Uil — 0,8 В, UlH = = 4,6 В, Uо l = 0,8 В, мА lLOLZ —0,5 —0,7 Время задержки установки сигнала CS относительно сигнала SYNC при Псе =5 В±5%, П/н=4,6 В, Uа. = 0,4 В, CL <100 пФ, нс lCS (CfT-SYNC) 200 300 Время задержки установления сигнала RD относительно сигнала DIN при Псе = 5 В±5%, Hih=4,6 В, nfI. = 0,4 В, Cl<100 пФ, нс JP (RD—DIN) 100 150 Время задержки установления сигналов WRL, WRH от- носительно сигнала DOUT при Псе =5 В±5%, Um — = 4,6 В, Hil=0,4 В, Cl< 100 пФ, нс lp (vFrl, Wph- Imut) 150 200 Примечание Значения параметров, указанные в числителе дроби, соозвекгвую! темпера гуре окружающей среды + 25 °C, в знаменателе — диапазону температур от — Ю до +70 °C. Микросхема содержит. 13-разрядный ре- гистр адреса 9-разрядный компаратор К; 8-разрядиый дешифратор ОС; блок управ- ления СО; блок формирователей F. Работа селектора адреса поясняется вре- менной диаграммой выполнения цикла ввод/модифнкация/вывод (рис. 8.27). Электрические параметры микросхемы К588ВТ1 приведены в табл. 8.30. 8.9. Рекомендации по применению Микропроцессорный комплект серин К588 благодаря модульности структуры, гибкости системы синхронизации, мнкропрограммируе- мости позволяет создавать на его основе эф- фективные средства обработки цифровой ин- формации с произвольными системой команд и структурой от простейших автоматов до микро- и мини-ЭВМ. Систему команд устройства обработки оп- ределяет информационное содержание управ- ляющей памяти микропрограмм (К588ВУ2 ли- бо ПЗУ, ППЗУ). Микросхемы К588ВУ2 с но- мерами кодировок с 0001 по 0005 предназна- чены для построения процессора, представлен- ного на рис. 8.15. Его система команд соответ- ствует системе команд микро-ЭВМ «Электро- ника-60» и включает команды расширенной арифметики MUL, DIV, ASH, ASHC. Время выполнения операций типа ADD Rl, R2, не превышает 4 мкс, типа MUL Rl, R2 - 50 мкс. Потребляемая мощность не более 150 мВт. На рнс. 8.28 представлена схема процессо- ра с аппаратной реализацией команды умно- жения. В его состав входят следующие микро- схемы: К588ВС2, К588ВУ2 (0001, 0002, 0004, 0006, 0007), К588ВР2, К588ВГ1, К588ВА1, K588BTI. Время выполнения команды MUL Rl, R2 не более 12 мкс. Схема блока ОЗУ для микро-ЭВМ с унифи- цированным интерфейсом представлена на рис. 8.29. В его состав входят следующие микросхемы: К588ВГ2, К588ВА1, К588ИР1, К537РУ14. Время цикла ОЗУ не превышает 500 нс, потребляемая мощность 150 мВт. 279
Рис. 8.28. Схема процессора на микросхемах К588ВС2, К588ВУ2, К588ВР2, К588ВГ1, К588ВА1, К588ВТ1 Рис. 8.29. Схема оперативного запоминающего устройства на микросхемах К588ВГ2, К588ВА1, К588ИР1, К537РУ14 Глава 9 Микропроцессорный комплект серии К589 Микропроцессорный комплект серии К589 состоит из процессорных, запоминающих и ин- терфейсных микросхем, предиазиачен для по- строения быстродействующих контроллеров различной организации с частотой выдачи уп- равляющих сигналов до 10 МГц, микро- и ми- ии-ЭВМ различного назначения с быстродейст- вием вычисления операций типа регистр-ре- гистр до 1 мли./с, измерительных систем, си- стем числового программного управления стан- ками, систем обработки данных. Микросхемы серии К589 выполнены на ос- нове ТТЛ с диодами Шотки (ТТЛШ). Оии совместимы со всеми серийными ТТЛ-схемами 280
Таблица 9.1 Пара.метр К589ИК02 К589ИК03 К589ИК01 К589ИК14 К589ИР12 К589АП16 К589АП26 К589ХЛ4 Напряжение 5±0,25 5±0,25 5±0,25 5±0,25 5±0,25 5±0,25 5±0,25 5±0,25 питания, В Ток потребле- 145 95 170 90 90 95 95 95 ния, мА Разрядность 2 8 9 8 8 4 4 4 Выходное на- 2,4 2,4 2,4 2,4 3,65 3,65 3,65 2,4 пряжение лог. 1, в Выходное на- 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,4 0,4 0,5 пряжение лог. 0, в Длительность 100 80 80 цикла, нс Время группо- — 10 — — — — — — вого переноса, нс Время сквозно- 13 го переноса, нс Время устаиов- — — — — 15 — — — ления информа- ции, нс Время сохраие- 20 __ ния информа- ции, нс Время задерж- —. — — — — 30 25 40 ки распростра- нения информа- ции, нс Тнп корпуса 2121.28-1 2121.28-1 2123.40-1 239.24-2 239.24-2 238.16-2 238.16-2 238.16-2 (серий К155, К555 и др.), имеют одно напря- жение питания 5 В±5%, конструктивно вы- полнены в корпусах с двухрядовым верти- кальным расположением выводов. В состав серии микропроцессорного ком- плекта входят микросхемы: К589ИК02 — центральный процессорный элемент (ЦПЭ); К589ИК03 — схема ускоренного переноса (СУП); К589ИК01 — блок микропрограммного уп- равления (БМУ); К589ИК14 — блок приоритетного прерыва- ния (БПП); К589ИР12 — миогорежимиый буферный регистр (МБР); К589АП16 — шинный формирователь (ШФ); К589АП26 — шинный формирователь с ин- версией (ШФИ); К589ХЛ4 — многофункциональное синхро- низирующее устройство (МСУ). Общие технические характеристики серии приведены в табл. 9.1. При описании каждой схемы серии К589 в таблицах динамических параметров времена задержек распространения указаны при рези- стивной нагрузке, соответствующей выходному току высокого и низкого уровня и емкостной нагрузке 30 пФ. 9.1. Микросхема К589ИК02 Микросхема К589ИК02 — центральный про- цессорный элемент (ЦПЭ), представляет со- бой 2-разрядную микропроцессорную секцию, которая: выполняет арифметические операции в дво- ичном дополнительном коде; выполняет логические функции И, ИЛИ, НЕ и исключающее ИЛИ; выполняет положительное и отрицательное приращения; выполняет сдвиг влево и вправо; выполняет проверку слова, части слова или одного разряда иа 0; вырабатывает сигналы ускоренного пере- носа; обладает возможностью наращивания раз- рядности; имеет три типа шин входных данных, два типа шин выходных данных с тремя устойчи- выми состояниями; имеет 40 типов микрокоманд. 281
Таблица 9.2 10 >С1 СРЕ НО , 8 >Л1 22 > МО 21 7 1 Ml СО 1 >10 >11 J X • НО 1 Н1 б* 25 Y F0 26 F1 27 F2 АО < , 13 24 FJ /7 Fk А1 < 12 16 F5 1S F6 19 AJ DO ' CLH 11 23 ЕА DI > 20 > ED /4 GND' Ucc'- 28 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1, 2 10, 11 Входы Внешняя шнна 3, 4 КО, К1 Входы Маскирующая шина 5, 6 X, Y Выходы Ускоренный перенос 7 СО Выход Перенос 8 RO Выход Сдвиг вправо 9 R1 Вход Сдвиг вправо 10 С1 Вход- Перенос 11 ЕА Вход Разрешение адреса 12, 13 А1, АО Выход Адреса памяти 14 GND — Общий 15—17, F6—F4 Входы Коды микрокоманд 24—27 F3. F0—F2 18 CLK Вход Синхронизация 19, 20 DO, D1 Входы Информация 21, 22 Ml, МО Входы Информация 23 ED Вход Разрешение данных 28 Ucc — Напряжение питания Примечания. 1. На выводах X, Y, F0—F6 выходная и входная ин- формация представляется в прямом коде, на остальных выводах — в обрат- ном. 2. Выводы 5, 6 имеют два состояния, выводы 7, 8, 12, 13, 19, 20 — три со- стояния Рис. 9.1. Условное графическое обозначение К589ИК02 Микросхема содержит 11 регистров общего назначения и один накопительный регистр, не- зависимый регистр адреса ЗУ, однотактную схему синхронизации. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 9.1, назначение вы- водов — в табл. 9.2, структурная схема показа- на на рис. 9.2, временная диаграмма рабо- ты — на рис. 9.3. Микросхема выполняет арифметические, логические, регистровые функции 2-разрядно- го микропрограммируемого центрального про- цессора. Данные от внешних источников (та- ких, как главная память, внешние устройства и т. п.) поступают в ЦПЭ по одной из трех входных шин. Данные от ЦПЭ передаются на внешние устройства по одной из двух выход- ных шин. Внутри ЦПЭ данные хранятся в од- ном из 11 регистров сверхоперативного ЗУ (СОЗУ) или в аккумуляторе. Данные от вход- ных шин. из регистров и аккумулятора посту- пают в арифметико-логическое устройство (АЛУ) через два внутренних мультиплексора А и В. Дополнительные входы и выходы слу- жат для обеспечения распространения перено- са, сдвигов и выбора микрокоманды. Семь линий входной шины микрокоманд (F0 - F6) декодируются внутри ЦПЭ для вы- борки функций АЛУ, выработки адреса СОЗУ и управления мультиплексорами А и В. Входная шина М предназначена для пере- дачи данных из внешней главной памяти в ЦПЭ. Данные с шины М поступают через внутренний мультиплексор на вход АЛУ. Вход- ная шина / предназначена для передачи даи- 282 ных от внешних систем ввода/вывода в ЦПЭ. Данные с шины / поступают также на вход •АЛУ через мультиплексор, но независимо от шины М. Разделение на две шины обеспечи- вает относительно малую загрузку шин памя- ти даже в том случае, если к шине I подклю- чено большое число устройств ввода/вывода. При другом варианте использования шины входы / могут быть соединены внешним мон- тажом с одной из выходных шин для получе- ния операции сдвига на несколько разрядов (например, на байт). В этом случае устройст- ва ввода/вывода коммутируются внешними схемами на входы М. Сверхоперативное ЗУ содержит 11 регист- ров (R0—R9 и Т). Данные с выхода СОЗУ поступают через внутренний мультиплексор на вход АЛУ, а с выхода АЛУ, в свою очередь, на вход СОЗУ. Для запоминания результата операции АЛУ в ЦПЭ имеется независимый регистр АС — аккумулятор. Выход аккумулятора свя- зан через внутренний мультиплексор со вхо- дом АЛУ; кроме того, выход аккумулятора подключей к выходному буферному каскаду (на три состояния) для выдачи иа выходную шину D. Обычно шина D используется для передачи данных во внешнюю главную память или внешние устройства ввода/вывода. Мультиплексоры А и В выбирают данные для двух входов АЛУ в зависимости от дан- ных на шине микрокоманд. На входы мульти- плексора А подаются данные шины М, выход СОЗУ и аккумулятор, на входы мультиплексо- ра В — данные шины I, аккумулятор и данные
Рис. 9.2. Структурная схема К589ИК02 А1 АО VI ПО М1 МО 11 10 К1 КО шины Л. Данные на выбранном входе мульти- плексора fi всегда логически умножаются на содержимое соответствующего входа Л для обеспечения гибкого маскирования и возмож- OLE ности проверки разрядов. Арифметико-логическое устройство способ- но выполнять арифметические и логические F0+F5 операции, включая двоичное сложение в до- полнительном коде, прибавление и вычитание, у#,у; поразрядное логическое сложение и умноже- ние, поразрядное исключающее ИЛИ—НЕ нМ0,М1,К0,К1 поразрядное логическое дополнение. Результат операции АЛУ может быть записан в аккуму- лятор или в один из регистров СОЗУ. Для вы- полнения операции сдвига вправо выведены отдельные шины «Вход сдвига вправо» (/?/) и «Выход сдвига вправо» (RO). Линии входа и выхода переноса (CI и СО) предназначены для обеспечения нормального распространения „у дд последовательного переноса Данные на выхо- ’ ды СО и RO поступают через два буферных усилителя (на три состояния каждый), причем разрешается выдача либо только иа СО, либо только на RO. Кроме того, стандартные выхо- ды для схем ускоренного переноса X н У по- зволяют получить ускоренный перенос для Л? произвольной длины слова. Возможность маскировать входы АЛУ при помощи шины К значительно увеличивает ЕА,ЕВ Рис. 9.3. Временная диаграмма работы К589ИК02 Bff.Ul.AO.Af tHlCLK,H-F) tslI-CLKL) ts(F-CLK.L) tnlCLK.L-П tsICI-CLFLj 1РШ,И-гТ tPIF-X) tpu-x) tpicr-co) \ z tp<CLX.L-CO). tpiF-CO) tpiI-CO) tHicut.L-a) tp!CLK,LF)\ tpiCLK,H-m 283
Таблица 9.3 Таблица 9.5 Группа функций Состояние входов Группа функций Состояние входов F6 F5 F4 F6 F5 F4 0 0 0 0 4 1 0 0 1 0 0 1 5 1 0 1 2 0 1 0 6 1 1 0 3 0 1 1 7 1 1 1 универсальность АЛУ. При неарифметических операциях схемы переноса используются для получения логической сборки ИЛИ всех раз- рядов слова с целью анализа иа 0 результата операции или одного из регистров (например, микрокоманды ANR, ORR). Таким образом, ЦПЭ обеспечивает гибкую проверку содержимого разрядов. Шина К ис- пользуется также при арифметических опера- циях для маскирования частей обрабатывае- мых полей. Дополнительной функцией шииы К является передача констант из микропро- грамм в ЦПЭ. Состояния на выходах X н Y формируются в соответствии со следующим правилом: если обозначить информацию, поступающую иа вход АЛУ с мультиплексора А, как al, аО, а с мультиплексора В как Ы, ЬО, то в группах функций 0, 1, 2, 3 (описываются ниже) урав- нения для X и Y примут вид (с учетом того, что операция инвертирования происходит в мультиплексорах): А=а1 • Ы VaO • 60, Y = al • bl V (al V *1) (a0 V 60). В группах функций 4, 5, 6, 7 У= 1, а X оп- ределяется из сравнения с нулем результата логической операции, причем Х=0, если ре- зультат логической операции равен нулю. Таблица 9.4 F-rpyn- па R-rpyn- па Микроинструкция 0 1 2 3 Rn + (AC/\K) + CI -> Rn, AC M+(ACfrK) + CI AT ATO f\(IO/\KO)—* RQ, RI\J[(I1/\K1)/\AT1]^ATI, [AT0/\(I0/\K0)] V [ATI V V(/l V K1)]->ATO 1 1 2 3 K\/Rn-+PA, Rn + K + C[^Rn K 'v' M^PA, M + K + CI-Ч-АТ (AT V K) + (AT A A) + CI AT 2 1 2 3 (AC Д A)-l +CI-^Rn (AC h K)—1+CI-^AT (I /\ K)—l+CI ->AT 3 1 2 3 Rn+(AC \ K) + CI^Rn M + (AC A K) + CI^»AT AT+(I \ K) + CI-^AT 4 1 2 3 CI V (Rn /\ AC h K)->CI, Rn h (AC CI V (Al A AC /\ Kj^CI, M \(AC \ K}^AT CI V (AT /\ I\K)^CO, AT \ (I \ K)^AT 5 1 2 3 C!\/(RnhK)^CO, K/\Rn-+Rn CI\I(M\K}^CO, K,\M-+AT CI\/(ATKK)^CO, K\AT-^AT 6 1 2 3 CI \J (AC Д A) -+CO, Rn V (AC /\K>^Rn CI V (AC A A)-CO, M V (AC \ K]-,AT CI V (I h K) -+ co, AT \J (1 /\ K) ^AT 7 1 2 3 CI V (Rn AC CO, Rn® (AC CI V (M A AC Д K)-> CO, M® (AC /\ K)-> AT CI V (AT A I h K) CO. AT9(I/\ K) ^AT 284
Таблица 9.6 К =33 00 Мнемоника команд K=1 l Мнемоника команд Rn+Cl^Rn, АС ILR AC + Rn + Cl-^Rn. AC ALR M+CI — AT ACM M + AC + CI -AT AMA ATO^RO, ATI — АТО SRA (см. общее описание в табл. 9.5) — RI^ATl Rn-+PA, Rn + CI-+R„ LMI 11 -+РА, Rn-\-\ CI Rn DSM М^РА, M + CI + AT LMM 11 —PA, M — 1-j-C/ --AT LDM ~Af Cl AT CIA AT—1 + CI - AT DCA Cl—I > Rn CSR AC—\+CI^Rn SDR Cl — l -AT CSA AC—\+Cl--AT SDA cm. CSA I—\+Cl --AT LDI Rn -|- CI —> Rn INR AC+-Rn + CI > R„ ADR cm. AC 44 cm. AMA АГ4 CI^-AT INA I+AT-A-CI AT AIA Cl -CO. 0 -R„ CLR CI V (Rn h AC) -+CO. Rn/\AC^Rr ANR Cl -CO. 0 - AT CLA Cl V (Л4 Д 4C) — CO, M Д AC - AT ANM cm. CLA Cl \J (AT/\ I)--*CO, AT f\ IAT AN! cm. CLR Cl\jRn--CO. R„—R„ TZR cm. CLA Cl V M - CO, M - AT LT M cm. CLA CI \J AT -СО. AT—AT TZA CI-CO, R„^-R„ NOP CI V AC CO, Rn V AC — Rn ORR Cl-CO, M — AT LMF C1\JAC—CO. M'J AC — AT ORM cm. NOP NOP Cl\Jl — CO, I \/AT —AT OR I Cl — CO. Rn — R„ CMR CI \/(Rn/\ AC)—-CO, Rn®AC—Rn XNR Cl - CO. M-^AT LCM CI (M AC)--CO. M®AC--AT XNM CI-CO, AT AT CMA CI V (AT /\ I) - CO- l®AT — AT XNI Во всех случаях информация на выходе пе- реноса СО определяется из уравнения СО — = CI-Y V XY. Отдельный выход АЛУ поступает иа ре- гистр адреса памяти (РА) и с него через вы- ходной буферный каскад (на три состоя- ния) — на выходную шииу А. Обычно РА и шина А используются для пересылки адресов во внешнюю главную память. Регистр РА и шииа А могут быть использованы также для выборки внешнего устройства при выполнении операции ввода/вывода. В каждом микроцикле иа входы F ЦПЭ поступает микрокоманда. Опа декодируется, мультиплексоры выбирают операнды, и АЛУ производит нужную операцию. По отрицатель- ному фронту синхроимпульса результат опе- рации АЛУ либо помещается в аккумулятор. 285
Старшие рааряОы PC-FS НлаЛиие I Константа или тот и яня Вхов синхронизации Шина 1 диака, памяти Шина Шит тинах па нити Я 3 РеНцк СО CI ЦПЗц ЯГ яо FD-FJ ГМК ванных памяти -И внешняя шина со а ЦЛЗг яг яо W сг ЦЛЗг ЯГ ЯО Рис. 9.4. Пример включения нескольких мик- росхем К589ИК02 для обработки операндов с разрядностью, кратной двум либо записывается в выбранный регистр СОЗУ. Кроме того, в некоторых операциях ре- зультат операции АЛУ записывается в РА. Новая микрокоманда может быть подана толь- Таблица 9.7 Параметр Обозна- чение L к > о X H X _ Я 4> « •T’ !Г Як—* X 2 a- aa x ® « о 2 CO С CX'-' Ток потребления, мА !сс 190 Входной ток низкого уровня hL при £Ль = 0,45 В, мА: для входов F0—F6, CLK, —0,25 КО, KI, ЕА, ED для входов 10, 11, Rl, Ml, — 1,5 МО для входа CI —40 Входной ток высокого уровня 1IH при Uih~5,25 В, мкА: для входов F0—F6, CLK, 40 КО, KI, ЕА, ED для входов 10, 11, Rl, Ml, 60 МО для входа С1 180 Выходное напряжение низкого UOL 0,5 уровня, В Выходное напряжение высоко- UOH (2,4) го уровня, В Выходной ток низкого уровня JOZL. — 100 в состоянии «выключено» при Uо l— 0,45 В, мкА Выходной ток высокого уров- !OZH 100 ня в состоянии <выключеио» при Uон =5,25 В, мкА Примечание. Типовое значение тока потреб- ления 145 мА. ко с положительным фронтом синхроимпульса. При внешнем управлении синхросигналом ЦПЭ синхроимпульс в микроцикле может быть пропущен, и так как схемы переноса, сдвига и ускоренного переноса не синхронизируются, то их выходы в этом такте могут быть использо- ваны для выполнения ряда проверок данных в аккумуляторе и СОЗУ. При операциях в от- сутствие синхросигнала содержимое регистров не изменяется. Содержание выполняемой микрокоманды определяется функциональной (А-группа) и регистровой (/^-группа) группами, которые за- даются кодом по А-шине. f-группа опреде- ляется тремя старшими разрядами данных F4—F6, а Я-группа — четырьмя младшими разрядами F0—F3. /^-группа 1 включает регистры R0—R9, Т, АС и обозначается символом Rn, /^-группа 2 и А-группа 3 содержат только регистр Т и акку- мулятор АС; они обозначаются АТ. Форматы и кодировка F- н Я-групп приведены в табл. 9.3 и 9.4. В большинстве случаев установка сигнала на входах шины К в 1 или 0 является соответ- ственно либо выборкой, либо отсутствием выборки аккумулятора в данной микрокоман- де. Мнемоника микрокоманд включена в каж- дое описание для справочных целей и может быть использована как язык микроассемблера. Список микрокоманд ЦПЭ приведен в табл. 9.5. Выполнение микрокоманд для со- стояний «все 0», «все 1» А шины приведены в табл. 9.6. При описании микрокоманд исполь- зовались следующие символы: /, К, М — данные иа шинах /, К, М соот- ветственно; CI, RI — данные иа входе переноса и входе сдвига вправо соответственно; СО, RO — данные на выходе переноса и выходе сдвига вправо соответственно; Rn — содержимое регистра, номер которого указан в поле для группы регистров 1 (/?-группа 1); АС — содержимое аккумулятора; АТ’ —содержимое регистров АС или Т, как указано в F3—F0, для /^-группы 2 и 7?-груп- пы 3; РА — содержимое регистра адреса памяти; О, 1 — обозначают младшие и старшие раз- ряды соответственно; + ,----сложение (вычитание) с использо- ванием дополнительного кода; Л —логическая операция И; V — логическая операция ИЛИ; Ф — инверсия исключающего ИЛИ; ->— разместить в...; CIV — логическая операция ИЛИ двоично- го разряда С1 со словом. 2-й операнд считает- ся равным лог. 1, если есть I хотя бы в одном разряде, и равным лог. О, если все разряды равны 0. В табл. 9.7 приведены статические, а в табл. 9.8 — динамические параметры микросхе- 286
Таблица 9.8 Параметр Обозначение Значения параметров мни. тип. макс. Время цикла, нс Тс 100 70 — Длительность импульса, нс Время установления сигнала на входах относи- тельно сигнала на входе CLK. нс: 33 20 — на входах F0—F6 ^(F-CLK. L) 60 40 — на входах 10, 11, МО, Ml, КО, К1 *S (/—CLK. L) 50 30 — на входах Rl, CI Время сохранения сигнала на входах относитель- но сигнала на входе CLK, нс: ts (Cl—CLK.L) 27 13 — на входах F0—F6 lH (CLK. ILF} 5 —2 — на входах 10, 11. МО, Ml, КО, К1 (CLK. L-l) 5 —4 — на входах RI, С1 Время задержки распространения сигнала, нс: (CLK, L—CI) 15 2 — от входов F0—F6 до выходов X, У, R0 fP (F-X) — 37 52 от входов 10, 11, МО, Ml, КО, К1 до выходов X, У, RO tp (/—X) — 29 42 от положительного фронта синхроимпульса CLK до выходов X, У, RO (P (CLK. H—X) — 40 60 от отрицательного фронта синхроимпульса CLK до выходов X, У, RO !P (CLK, L—X) 20 — от положительного фронта синхроимпульса CLK до выхода СО lP (CLK. H—CO) — 48 70 от отрицательного фронта синхроимпульса CLK до выхода СО lP (CLK, L—CO) 20 — — от входов F0—F6 до выхода СО *P (F — CO) — 43 65 от входов 10, II, МО, Ml, КО, К1 до выхода СО tp (I—CO) — 30 55 от входа CI до выхода СО tp (Cl —CO) — 14 25 от отрицательного фронта синхроимпульса CLK до выходов АО, Al, DO, D1 tp (CLK, L — AD) 5 32 50 Время задержки перехода от входов ЕА, ED до выходов АО, Al, DO, D1, нс lDE (E — AD) — 12 25 мы К589ИК02. На рис. 9.4 показан пример на- ращивания К589ИК02 для обработки операн- дов с разрядностью, кратной двум. 9.2. Микросхема К589ИК03 Микросхема К589ИК03 выполняет функции схемы ускоренного переноса (СУП), предназ- наченной для формирования групповых пере- носов при совместном использовании с ЦПЭ илн любой другой схемой, имеющей выходы предварительного просмотра переноса. Одна схема СУП позволяет организовать 16-разряд- ный сумматор на ЦПЭ или 32-разрядный на арифметико-логических схемах, имеющих че- тыре разряда. Она имеет 17 информационных входов, 8 информационных выходов и один уп- равляющий вход, который позволяет управ- лять выходом самого старшего переноса, пере- водя его в 3-е состояние. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 9.5, назначение выво- дов — в табл. 9.9, структурная схема показана на рис. 9.6, временная диаграмма работы — на рис. 9.7. Состояние каждого из восьми выходов схе- мы ускоренного переноса описывается соответ- ствующим логическим уравнением: С„ + 1 = Х0-У0 v У0Сп; Сп+2 = Х1-У1 V У1-У0-Х0 v У1-У0-С,,; С'„+:) = У2-Х2 V У2У1-Х1 \/У2.У1.У0х ХХО V У2'У1 -У0 С,,; СП+4=УЗ.ХЗ v УЗ-У2 Х2 V УЗ-У2.Х1Х хХ1 уУЗ-У2-У1 -У0-Х0 7УЗ-У2Х ХУЬУО-Сп; 287
7 2 27 26 ЕС8 FCC Eft-tsf Сц*7 г 4 , 25 Таблица 99 Y7 Х7 Y6 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводоа Код представ- ления инфор- 7 Х6 мации Y5 22 5 Х5 7, 2, Х0—Х7, Входы Групповые переносы Прямой 8 У4 , 3 5—8, 10, Y0—Y7 £ ХЦ ьт-5 * 11, и ю 23 Y3 ХЗ , 12 18—21, 23, 24, 26, 27 г» 27 Y2 XZ ^n»J< , 15 3 ЕС8 Вход Разрешение переноса Сп+а Обратный Y1 13 4 Сп+а Выход Перенос Обратный 20 XI 9, 12, п + 1 — Сп+7 Выходы Переносы Обратный /g YO 13, 15, 13 хо 15 16, 22, 25 14 Ucc Напряжение питания 17 /4 Ucc: 17 Сп Вход Перенос Обратный 6ND 28 GND — Общий — Рис. 9.5. Условное гра- фическое обозначение К589ИК03 Примечание Вывод 4 имеет три состояния, выводы 12, 13, 15, 16, 22, 25 — два состояния Cn+S = Y4-X4 V У4УЗ-ХЗ V У4-УЗ-У2 X XX2 V У4 -УЗ.У2-У1-Х1 V У4 У XY3-Y2-YI-YO-XO V Г4-ГЗ.У2 ХИ-ГО-С;; С„+в = Г5-Л5 V У5-У4-Х4 V У5.Г4-УЗ \ хХЗ V Г5.Г4-УЗ.У2-Х2 V У5-Г4^ ХГЗ-У2-П-Х1 7^5-У4-У'З.У2/ X Г1 -КОХО V Г5 У4-УЗ-У2-Г1 \ ХУ0.С„; Сп+7 = Г6.Х6 v Г6.Г5-Х5 V УЬ •V5’K4x X Х4 V Г6-Г5.У4УЗ-ХЗ \/ Y3 х X Y5-Y4-Y3-Y2-X2 V У6-У5-У4 х X ГЗ-Г2-У1-Х1 V УЗ-УЗ-У4-УЗ х xY2-Yl-Y3-X3\JY3-Y3-Y4-y3-Y2x X П-ГО-Сп; Сп+, = У7-Х7 V K7-V6.X6 V Г7-У6-Г5 х X Х5 V Y7-Y3-Y3-Y4-X4\JY1-Y3x X Г5-Г4-ГЗ-ХЗ V Г7-Г6-Г5-У4 х X УЗ-У2-Х2 V Г7-У6-У5-У4-УЗ х XY2-Y1-X1 у Y7-Y6.-Y5-Y4-Y3 х X Y2-YI-Y0-X0 \J Y7-Y6-Y5-Y4 X X Y3-Y2-YYY0-Cn 288
Рис. 9.7. Временная диаграмма работы К589ИК03 Выход Сп+8 находится в 3-м состоянии, если и а входе ЕС8 имеем 0. В табл. 9.10 приведены статические пара- метры микросхемы К589ИК03, в табл. 9.11 — динамические. На рис. 9.8, а—в показаны при- меры использования микросхемы К589ИК03 совместно с К589ИК02. к ему а) Перенос к ему Рис. 9.8 Примеры совместного использования микросхем К589ИК03 и К589ИК02 10 Зак. 53 289
Таблица 9.10 Параметр Обозна- чение Значение парамет- ров [макс, (мин )] Ток потребления, мА 1сс 130 Входной ток низкого уров- ня при Цл, = 0,45 В, мА: 1IL для входов С„. ЕС8, Х6, Х7 -0,25 для входов Х0—Х5, Y7 —0,50 для входов Y0—Y6 -1,5 Входной ток высокого уров- ня при Uih = 5,25 В, мкА: 1IH для входов Сп, ЕС8 40 для остальных входов 100 Выходной ток низкого уровня в состоянии «вы- !ozl — 100 ключено» для выхода Сп+в при t/ot=0,45 В, мкА Выходной ток высокого уровня в состоянии «вы- ключено» для выхода Сп+8 при t/OH = 5,25 В, мкА !OZH 100 Выходное напряжение низ- кого уровня, В Uql 0,5 Выходное напряжение вы- сокого уровня, В &ОН (2,4) Примечание Типовые значения тока по- требления 95 мА. выходного напряжения низкого уровня 0.4 В Таблица 9.11 Параметр Обозначение Значение параметров тип. макс Время задержки распространения сигнала, нс: от входов X, У до выходов Cn-H С п+8 от входа Сп до ВЫХОДОВ Cn-rl — Сп+8 Время задержки перехода от входа ЕС8 до выхода Сп f-а -р (X - С) ZP (Сп-С) ZD (ЕС С) 10 13 20 20 30 40 9.3. Микросхема К589ИК01 Микросхема К589ИК01 — блок микропро- граммного управления (БМУ), предназначен для использования в устройствах микропро- граммного управления. Она выполняет сле- дующие операции: прием начального адреса микропрограмм по 8-разрядной шине данных; управление последовательностью выбора микрокоманд из памяти микропрограмм; хранение и анализ 4-разрядного кода ко- манды на регистре команд; выдача трех разрядов регистра команд для адресации регистров в ЦПЭ; хранение двух признаков и условный пе- реход по ним; управление прерываниями микропрограмм- ного уровня; выдача на вход ЦПЭ нли других устройств признаков, лог. 1 и лог. 0; непосредственная адресация стандартных биполярных ПЗУ и ППЗУ; адресация 512 микрокоманд с возможно- стью увеличения числа адресации ячеек допол- нительными схемами. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 9.9, назначение вы- водов— в табл. 9.12, структурная схема пока- зана на рис. 9.10, временная диаграмма рабо- ты — иа рис. 9.11. В состав БМУ входят следующие основные узлы: РАМК — регистр адреса микрокоманд; СОСА — схема определения следующего адре- са микрокоманды; РК—регистр команд; ВБАС — выходной буферный каскад адреса строки; ВБРК — выходной буферный каскад регистра команд; TF — триггер F; ТС — триг- гер С; TZ — триггер Z; ВБП—выходной бу- ферный каскад признаков; И1, И2, ИЗ — логи- ческие элементы И; ВБАК — выходной буфер- ный каскад адреса колонки. При описании структурной схемы использу- ются следующие условные обозначения внут- ренних сигналов: F — содержимое TF-, С — содержимое ТС; Z — содержимое TZ; ЗРК—сигнал разрешения записи в РК; ВРК — сигнал разрешения выдачи содержи- мого РК; С8—СО — адрес следующей микрокоманды, поступающей на входы РАМК; РК2—РКО — содержимое РК; РАМК — 9-разрядный регистр адреса мик- рокоманд, состоящий из D-триггеров с запи- сью информации по фронту сигнала синхрони- зации С. На входы D РАМК с выходов СОСА поступает информация, которая является ад- ресом следующей микрокоманды. Информация с выходов РАМК поступает на ВБАС, ВБАК и СОСА; СОСА—комбинационная схема, которая в зависимости от значений управляющих сигна- лов на входах АСО—АС6, EWA и информа- ции, поступающей с шин КО—К7 и узлов TF, ТС, TZ, РАМК и РК, формирует сигналы: С8—СО, СРП — сигнал разрешения прерыва- ния, ЗРК, ВРК. Табл. 9.13 поясняет работу СОСА. 290
Таблица 9.12 36 17 24 ЕЖА MCU А8 А7 зь 33 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов Код пред- ставления информации >FI AG6 АС5 1—4 К4—К7 Входы Первая часть команды Обратный 23 АСЬ Аб 32 5, 6, КО—КЗ Входы Вторая часть команды Обратный 22 31 8, 10 АСЗ А5 7, 9, РК2—РК0 Выходы Разряды регистра команд Прямой 21 АС2 И 12 13 FC3—FC2 Входы Управление выдачей при- Прямой 38 39 АС1 АЬ 30 знаков АСО 28 14 15, 16 FO FCO, FC1 Выход Входы Признак Управление занесения и Обратный Прямой J2 Л7 FC3 АЗ ?7 хранения признаков FC2 А2 17 F1 Вход Признак Обратный 16 FC1 18 INE Выход Стробирующий сигнал раз- Прямой 15 А1 26 решения прерывания FCO 19 CLK Вход Синхронизация — 2 ( ъК7 АО 29 20 GND — Общий — ' 3 у Кб 21— АС0—АС6 Входы Управление адресом следу- Прямой — " 1 24, юшей микрокоманды >К5 pkz 37—39 1 >кь 25 EN Вход Разрешение выдачи адреса Прямой 5 РК1 9 Выходы микрокоманды Прямой >КЗ 26—29 АО-АЗ Адрес колонки микрокоман- 6 ( К2 РКО 11 ды 8 30—34 А4—А8 Выходы Адрес строки микрокоман- Прямой >К1 35 ERA Вход ДЫ Разрешение выдачи адреса Прямой ю d 19 >ко GLK IKE 18 Вход строки Прямой /д 36 EWA Разрешение выдачи адреса микрокоманды 3b ЕКА F0 < 40 Ucc — Напряжение питания — ЕН ОНП' 70 40 Примечание Выводы 7, i4. 26—34 — трн состояния 9, 11 имеют открытый коллектор, выводы Ucc Рис. 9.9. Условное гра- фическое обозначение К589ИК01 РК— 4-разрядиый регистр команд, состоя- щий из D-триггеров типа «защелка», записы- вающих информацию со входов КЗ-1-КО при ЗРК=1 н С=0. РК используется для хранения разрядов команды, по которым в дальнейшем можно выполнить условный переход, или прн выдаче содержимого РК на выходы РК0—РК2 для определения адреса регистра в ЦПЭ; ВБАС — служит для выдачи старших раз- рядов РАМК на выходы А4—А8, которые оп- ределяют адрес строки следующей микроко- манды. Выходы А4—А8 переводятся в 3-е (высокоомное) состояние при ERA = 0 или EN=0-, если ERA = \ и ЕН=\, то на выходы А4—А8 передается информация со старших разрядов РАМК; ВБАК — служит для выдачи младших раз- рядов РАМК иа выходы АЗ—АО, которые оп- ределяют адрес колонки следующей микро- команды. Выходы АЗ—АО переводятся в 3-е состояние при EN—0-, если EW=1, то на выхо- ды АЗ—АО передается информация о младших разрядах РАМК; ВБРК — служит для выдачи трех младших разрядов РК на выходы РКО—РК2. Выдача 10* информации происходит при EN—1 и ВРК=1; в противном случае на выходах РК0—РК2 — напряжение высокого уровня. TF— D-триггер типа «защелка» служит для хранения при 0 = 0 инвертированной ин- формации со входа F1. Информация F с выхо- да TF используется при условных переходах в СОСА и поступает на D — входы ТС и TZ. При CLK=l TF отслеживает значение иа вы- ходе FI, причем F—FF, ТС — D-триггер с записью информации по фронту. Запись в ТС происходит при FC0=0 по фронту сигнала синхронизации. Содержи- мое Тс используется в СОСА при условных переходах или может быть передано иа выход FO при FC3=0 и FC2=1; при этом FO — C-, TZ— D-триггер с записью информации по фронту. Запись в TZ происходит при FC1=O по фронту сигнала С. Содержимое TZ исполь- зуется в СОСА при условных переходах или может быть передано на выход FO при FC3= = 1, FC2 — Q; при этом FO = Z; ВБП — служит для выдачи на выход FO содержимого ТС, TZ лог. 1 или лог. 0 при £W=1. Если EN=0, то выход FO — в 3-м со- 291
Рис. 9.10. Структурная схема К589ИК01 стоянии. Информация, передаваемая На выход FO, выбирается с помощью управляющих вхо- дов FC2 и FC3. Табл. 9.14 поясняет работу ВБП. FCQ-FC3 FI FO INF 1и(с iplCLK,H-Al EN.EOA ~' AO-AO : AOO-ACS- EWA PKQ-fKZ k,l) Fjic7-n~ Itin-ril KO-KI ------- (A3-AD)-------- tc(U-K) A8-A4---------- (AMO)---------- 'QcLK.n-к) г\~$Ик-Си.н) Itkn-K) Phc. 9.11. Временная диаграмма работы К589ИК01 Выборка следующего адреса микрокоманды БМУ обеспечивает выполнение функции безус- ловных и условных переходов. Эти функции используются для реализации операций без- условного и условного переходов в составе каждой микрокоманды. Каждая микрокоман- да обычно содержит поле операции перехода, которое определяет команду перехода и, сле- довательно, следующий адрес микрокоманды. Для минимизации числа выводов БМУ и упрощения логической схемы выборки следую- щего адреса массив адресов микропрограмм организован в виде двумерного массива (мат- рицы). Каждый адрес микрокоманды соответ- ствует элементу матрицы иа пересечении опре- деленных строки и колонки. Таким образом, 9-разрядный адрес микрокоманд определяется двумя адресами: адресом строки (старшие пять разрядов) и адресом колонки (младшие четыре разряда). Следовательно, матрица ад- ресов может содержать максимально 32 адре- са строки и 16 адресов колонок — всего 512 адресов. Логическая схема выборки следующего ад- реса БМУ широко использует эту двумерную схему адресации. Например, из любого места матрицы, определенного своей строкой и ко- лонкой, можно безусловно передавать управ- ление в любое место адресной матрицы. Дей- ствительно, для каждого данного адреса (элемента матрицы) существует фиксирован- ное подмножество адресов микрокоманд, ко- торые могут быть выбраны в качестве следую- щего адреса. Эти адреса, иа которые возмо- 292
Таблица 9 13 Микроинструкция Обозна- чение Состояния управляющих входов Адрес следующей строки Адрес следующей колонки АС6 АС5 АС4 АСЗ АС2 АС1 АСО А8 А7 А6 А5 А4 АЗ А2 А1 AO Переход в текущей колонке JCC 0 0 Y4 Y3 Y2 Yl Y0 Y4 Y3 Y2 Yl Y0 М3 М2 Ml MO Переход в нулевую JZR 0 1 0 Y3 Y2 Yl Y0 0 0 0 0 0 Y3 Y2 Yl YO Переход в текущей JCR 0 1 1 Y3 Y2 Y1 Y0 М8 М7М6 Мб М4 Y3 Y2 Yl YO Переход в текущей колонке в группе ад- JCE 1 1 1 0 Y2 Y1 Y0 М8 M7Y2 Yl Y0 М3 М2 Ml MO Переход по содержи- мому триггера F JFL 1 0 0 Y3 Y2 Y1 Y0 М8 Y3 Y2 Yl Y0 М3 0 1 F Переход по содержи- мому триггера С JCF 1 0 1 0 Y2 Yl Y0 М8 M7Y2 Yl Y0 М3 0 1 C Переход по содержи- мому триггера Z JZF 1 0 1 1 Y2 Y1 Y0 М8 M7Y2 Yl Y0 М3 0 1 Z Переход по содержи- мому регистра команд JPR 1 1 0 0 Y2 Y1 Y0 М8 M7Y2 Yl Y0 ркз РК2 PKI PKO Переход по левым разрядам регистра команд JLL 1 1 0 1 Y2 Yl Y0 М8 M7Y2 Yl Y0 0 1 РКЗ PK2 Переход по правым разрядам регистра команд JRL 1 1 1 1 1 Y1 Y0 М8 М7 1 Yl Y0 1 1 PKI PKO Переход по разрядам команды Kt — Ki JPX 1 1 1 1 0 Y1 Y0 М8 М7 Мб Yl Y0 К7 Кб K5 K4 Примечание. Н — данные на шине Аг, Mi — данные в i-м разряде регистра адреса микрокоманд, PKi — данные в i-м разряде регистра команд (РК); Ki — данные на i-й шние К; F, С, Z—содержимое триг- геров F, С, Z соответственно. жеи переход, назовем множеством перехода. Каждый тип функции перехода БМУ обладает своим множеством переходов. В табл. 9.13 приведены множества переходов для каждой функции управления адресом. Десять диаграмм, приведенных на рис. 9.12, показывают множество переходов 11 функций БМУ. Функции переходов нахо- дятся по адресу 342ю (X иа рис. 9.12). Чер- ными прямоугольниками отмечены адреса, один из которых может быть выбран в качест- ве следующего. Логическая схема признаков БМУ обеспе- чивает хранение текущего значения признака, поступающего на вход F1, и выдачу его на вы- ход признаков FO. Две различные группы функции управления признаками называются командами установки и выдачи признаков (см. табл. 9.14). . Функции переходов БМУ выбираются в за- висимости от сигналов на семи входных ти- нах, обозначенных АСО—АС6. По фронту син- хросигнала 9-разрядиый адрес микрокоманд, выработанный логической схемой определения следующего адреса, загружается в регистр ад- реса микрокоманд. Этот адрес микрокоманды из РАМК выдается в память микрокоманд по девяти выходным шинам, обозначенным АО—А8. Выходы адреса микрокоманд подраз- деляются иа выходы адресов строк и колонок следующим образом: А8—А4 — адрес строки; А 3—АО — адрес колонки. Каждой функции управления адресом соот- ветствует своя кодовая комбинация на функ- циональных входных шинах АС. Разряды 2—6 Таблица 9.14 Микроинструкция Обоз- наче- ние FCI FCO Установить ТС и TZ по выходу TF SCZ 0 0 Установить TZ по выхо- ду TF STZ 0 1 Устаноивить ТС по выхо- ду TF STC 1 0 Хранить ТС и TZ HCZ 1 FC3 1 FC2 Выдать 0 на выход FO FFO 0 0 Выдать содержимое ТС на выход FO FFC 0 1 Выдать содержимое TZ на выход FO FFZ 1 0 Выдать 1 на выход FO FF1 1 1 293
этой кодовой комбинации определяют вид функции. Форматы и кодовая комбинация при- ведены в табл. 9.13. Ниже следует детальное описание каждой из 11 функций переходов. Для указания адресов строк и колонок исполь- зуются следующие обозначения: СТРП — 5-разрядиый адрес следующей строки; КОЛп — 4-разрядный адрес следующей колон- ки; п — десятичный номер строки или колонки. Для выработки следующего адреса микро- команды по безусловному переходу исполь- Рис. 9.12. Диаграммы, поясняющие множество переходов 11 функций блока микропрограмм- ного управления зуется текущий адрес микрокоманды, т. е. со- держимое регистра адреса микрокоманд перед приходом синхроимпульса, и некоторые разря- ды из кода на шинах АС. Имеются следующие операции безусловных переходов: JCC — переход в текущей колонке. Для за- дания следующего адреса микрокоманды ис- пользуются шины АСО—АС4, текущая колонка определяется выходами АО—АЗ', JZR — переход иа нулевую строку. Для за- дания следующего адреса микрокоманды в строке СТРо используются АСО—АСЗ; JCR — переход в текущей строке. Для за- дания следующего адреса микрокоманды в те- кущей строке, определяемой выходами А4— А8, используются шины АСО—АСЗ', JCE — переход в текущей колонке в группе адресов строки и выдача на выходе РК2—РКО содержимого РК. Для задания следующего адреса микрокоманды в группе адресов стро- ки, определяемой содержимым шин А7, А8, используются шины АСО—АС2; текущая ко- лонка определяется содержанием шии АО—А8. Одновременно производится выдача содержи- мого РК на выходы PK2—PK0. Для выработки следующего адреса микро- команды по содержимому триггеров призна- ков используется часть адреса текущей мик- рокоманды, содержимое выбранного триггера и некоторые разряды кода на шинах АС; JFL — условный переход по содержимому триггера TF. Для задания следующего адреса микрокоманды, находящегося в текущей груп- пе адресов строки, который определяется со- держимым шины А8, используется содержимое шин АСО—АС6. Если текущий адрес микро- команды принадлежит к группе колонок КОЛО—К0Л7, определяемой содержанием шины АЗ, то следующий адрес микрокоманды в зависимости от содержимого триггера TF будет находиться в колонках КОЛ2 и КОЛЗ Если шина АЗ определяет принадлежность те- кущего адреса к группе колонок КОЛЗ- КОЛ 15, то следующий адрес микрокоманды в зависимости от содержимого TF будет нахо- диться в колонках КОЛЮ или КОЛИ; JCF — условный переход по содержимому ТС. Для задания следующего адреса микро- команды, находящегося в текущей группе ад- ресов строки, определяемой содержимым шин А7, А8, используется содержание шии АСО— АС2. Если текущий адрес микрокоманды при- надлежит к группе колонок КОЛО—КОЛ7, определяемой содержимым шины АЗ, то сле- дующий адрес микрокоманды в зависимости от значения ТС будет находиться- в колонке К0Л2 и КОЛЗ. Если шина АЗ определяет принадлежность текущего адреса к группе колонок КОЛ8—КОЛЮ, то следующий адрес микрокоманды в зависимости от значения ТС будет находиться в колонке КОЛ 10 или коли-, JZF — условный переход по содержимому TZ. То же, что и переход по содержимому ТС, но зависит от значения TZ. 294
Таблица 9.15 Для выработки следующего адреса микро- команды по содержимому шии К4—К7 исполь- зуются данные на шинах К4—К7, часть адре- са текущей микрокоманды и несколько разря- дов кода на шинах АС. Для выработки следующего адреса микро- команды по регистру команд РК используются данные, хранящиеся в РК, часть адреса теку- щей микрокоманды и несколько разрядов кода на шинах АС. JPR — условный переход по содержимому РК. Для задания строки следующего адреса микрокоманды, находящейся в текущей груп- пе адресов строки, определяемой содержимым шин А7, А8, используются шины АСО—АС2. Для задания адреса колонки следующей мик- рокоманды используются четыре разряда, хра- нящиеся в РК; ILL — условный переход по левым разря- дам РК. Для задания адреса строки следую- щей микрокоманды, который находится в теку- щей группе адресов строки, определяемой со- держимым шин А7, А8, используются шины АСО—АС2. Для задания адреса колонки сле- дующей микрокоманды используется содержи- мое шин РК2, РКЗ; JRL — условный переход по правым разря- дам РК. Для задания адреса строки следую- щей микрокоманды, который находится в те- кущей группе адресов строки, определяемой содержимым шин А7, А8, используется содер- жимое шин АСО, АС/. Для задания адреса колонки следующей микрокоманды использу- ется содержимое шин PK0 и РК1; JPX — условный переход по шинам К4—К7 и загрузка РК. Для задания адреса строки следующей микрокоманды, который находится в текущей группе адресов строки, определяе- мой содержимым шин А6—А8, используется содержимое шин АСО, АС/. Для задания ад- реса колонки следующей микрокоманды ис- пользуется код на шинах К4—К7. Кроме того, в РК прн нулевом значении синхросигнала за- писывается содержимое шин КО—КЗ. Тнп функции управления признаками БМУ выбирается в зависимости от сигнала на вход- ных шинах FC0—FC3. Ниже приводится описа- ние каждой из восьми функций управления признаками (см. табл. 9.14). Данные со входа FI запоминаются в TF в период низкого уровня синхросигнала. Содер- жимое триггера F загружается в триггер С или Z по фронту синхросигнала: SCZ — установить триггеры С и Z по вы- ходу TF. Обоим триггерам приписывается зна- чение TF-, STZ — установить TZ по выходу TF. Триг- геру Z приписывается значение TF, Содержи- мое триггера С не изменяется; STC — установить ТС по выходу TF; ТС приписывается значение TF. Содержимое TZ ие изменяется; HCZ — хранить ТС и TZ. Значения ТС и TZ не изменяются. EWA Адрес следующей строки Адрес следующей колонки А8 | А7 | Аб | Аб | А4 АЗ | А2 | AI | АО 0 См. табл. 9 13 1 0 [ КЗ К2 К1 ко К7 Кб Кб К4 Функции управления выдачей признаков определяют значение сигнала, который выдает- ся на линию выхода признаков FO-. FFO — выдать на выход лог. 0. На выходе FO устанавливается лог. 0 (высокий уровень напряжения); FFC — выдать на выход FO содержимое триггера С. На выход FO выдается содержи- мое ТС\ FFZ — выдать на выход FO содержимое триггера Z. На выход FO выдается содержи- мое TZ; FF/ — выдать на выход FO лог. 1. На вы- ходе FO устанавливается лог. 1 (низкий уро- вень напряжения). Таблица 9.16 Параметр Обоз- наче- ние Значения параметров [макс, (мин.)] Ток потребления, мА !сс 240 Входной ток низкого уровня при 6'1ь=0,45 В, мА: !il для входа CLK —0,75 для входа EN —0,50 для остальных входов —0,25 Входной ток высокого уровня при С71Н = 5,25В, мкА: 1IH для входа CLK 120 для входа F.N 80 для остальных входов 40 Выходной ток высокого уровня, мкА !он 100 Выходной ток низкого уровня в состоянии «выключено» для выво- дов АО—АЗ, FO, мкА ^OZL — 100 Выходной ток высокого уровня в состоянии «выключено» .для выво- дов АО—FO, мкА l()ZH 100 Выходное напряжение низкого уровня при /оь = 10 мА, В U о i. 0,5 Выходное напряжение высокого уровня прн 1он = — 1 мА, В Uqh (2,4) Примечание. Типовое значение тока по- 1реблеиия 170 мА. 295
Т а бл иц а 9.17 Параметр Обозначение Значения параметров мин. тип. макс. Время цикла, ис Тс 85 60 • Длительность импульса, ис 30 20 — Время установки сигнала на входах относитель- но сигнала на входе CLK, нс: иа входах КО—К7 (S (К—CLK. Н) 35 25 — на входах АСО—АС6, EWA (AC—CLK, L) 10 0 — на входе FI (Fl—CLK, L} 15 5 — на входах FCO, FC1 Время сохранения сигнала на входах относитель- но сигнала на входе CLK, нс: lS (FC—CLK, L} 0 — — иа входах КО—К7 lH (K—CLK, H) 20 5 — иа входах АСО—АС6 (AC—CLK, H} 5 0 — на входе FI (FI—CLK. L} 22 8 — иа входах FCO, FC1 Время задержки распространения сигнала, нс: (FC—CLK , H} 0 — — от входа CLK до выходов АО—А8 *P (CLK, H—A} 10 30 45 от входов АСО—АС6 до выходов РКО—РК2 *Р (AC—PK) — 26 40 от входов FC2—FC3 до выхода FO lP (FC—FO} — 16 30 от входов АС0—АС6 до выхода INE *P (AC—INE} — 24 . 40 от входа CLK до выхода FO *P (CLK—FO} 10 30 45 от входа EN до выходов РКО—РК2 Время задержки перехода, нс: *P (EN—PK) — 30 30 35 от входа ERA до выходов А4—А8 {D (ERA—A} — 35 от входа EN до выходов АО—АЗ lD (EN—A) — 30 35 от входа EN до выхода FO (D (EN—FO) — 30 35 Как уже отмечалось, информация на выхо- де FO представляется в обратном коде. Это надо учитывать при кодировке микрокоманд. Функция загрузки БМУ подается на вход- ную шину EWA загрузки микрокоманды. Табл. 9.15 поясняет функцию загрузки. Если на шине EWA лог. 1, то по фронту синхросигнала данные с шин КО—К7 загружа- ются в регистр адреса микрокоманд. Содержи- мое шин К4—К7 загружается в триггеры РАМК с выходами АО—АЗ, а содержимое шин КО—КЗ — в триггеры РАМК с выходами А4—А7. Старший разряд А8 регистра адреса микрокоманд устанавливается в лог. 0. В этом случае разряды РАМК с выходами АО—АЗ за- дают одни из 16 возможных адресов колонок. Соответственно разряды РАМК с выходами А4—А7 задают один из 16 адресов строки. Строб разрешения прерывания от БМУ выда- ется на выходную линию СРП. На линии устанавливается высокий уровень в том слу- чае, если по команде перехода JZR передано управление на колонку КОЛ 15. Обычно сиг- нал с шииы БМУ подается на входную шину СРП блока приоритетного прерывания (БПП), 296 который может ответить на прерывание выда- чей лог. 0 на вывод ERA БМУ, что блокирует выдачу следующего выбранного адреса строки нз БМУ. Тогда при выдаче нового адреса мик- рокоманды на шины адреса строки можно по- давать адрес извне, минуя БМУ, что позволит микропрограмме перейти на вход программы обработки прерывания. Измененный адрес строки, переданный на адресные шины памя- ти микрокоманды, не изменяет содержимого регистра адреса микрокоманд. Таким образом, последующая функция пе- рехода будет использовать адрес строки в ре- гистре РАМК, а не измененный адрес строки. Заметим, что функция загрузки всегда блоки- рует функции переходов на шинах АСО—АС6. Однако по ней не блокируется разрешение на выдачу содержимого РК на шины РКО—РК2, а также разрешение на прием в РК содержи- мого шин К.4—К7 при наличии на шинах функции JCE н IPX соответственно. Кроме того, по шине EWA не запрещается разреше- ние строба прерывания и всех функций управ- ления признаками. При подаче лог. 0 на вход EN выполнение функции БМУ не блокирует-
ся, но выходы АО—А8, FO и РК2—РКО пере- водятся в 3-е состояние. В табл. 9.16 и 9.17 приведены статические и динамические параметры К589ИК01. 9.4. Микросхема К589ИК14 Микросхема К589ИК14 — блок приоритет- ного прерывания (БПП), предназначен для построения многоуровневых систем прерыва- ния. Система прерываний, построенная с ис- пользованием устройств БПП, обеспечивает: восемь отдельных уровней прерывания иа каждый блок БПП; программируемый приоритет; возможность расширения до 8К уровней прерывания, где К — число БПП; автоматическую выработку вектора преры- вания. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 9.13, назначение вы- водов— в табл. 9.18, структурная схема пока- зана на рис. 9.14, временная диаграмма рабо- ты — иа рис. 9.15. Регистр запросов иа прерывание состоит из восьми триггеров типа «защелка» и служит для запоминания запросов на прерывание иа время обработки текущего прерывания. Шифратор с приоритетом служит для ко- дировки номера поступившего запроса иа пре- рывание (JR0—1R7) в 3-разрядиый код. При- чем если иа шифратор поступили одновремен- но несколько сигналов запроса на прерывание, например, с 1R1, 1R0, IR2, то иа выходе шиф- ратора будет код старшего запроса IR2. Регистр текущего состояния состоит из че- тырех триггеров типа «защелка» и служит для запоминания кода обрабатываемого прерыва- ния. Схема сравнения приоритетов служит для сравнения кода, поступившего с шифратора запросов на прерывания, с кодом, хранящимся в регистре текущего состояния. Схема сравне- ния приоритетов вырабатывает разрешающий сигнал на выработку сигнала прерывания только в том случае, если код с шифратора запросов больше кода, хранящегося в регистре текущего состояния. Триггер прерывания служит для выработки признака прерывания и запоминания этого признака до следующего такта. Триггер рабо- тает по фронту синхроимпульса. Триггер блокировки прерывания служит для запрета приема запросов на прерывание на регистр запросов иа прерывание при обра- ботке текущего приоритета, а также блокиру- ет выработку нового признака прерывания. Триггер блокировки сбрасывается по фронту сигнала EW. Для работы БПП необходимо обеспечить следующие условия: триггер прерывания сброшен (лог. 0); на вывод ERC подать лог. 0; иа вывод EG подать лог. 1, в регистр текущего состояния записать код текущего приоритета (в самом начале записы- ваем нулевой код) по входам Р0—Р2 и лог. 1 по входу GS. Запись производится сигналом по выводу EW. По фронту сигнала EW про- исходит сброс триггера блокировки прерыва- ния в 0, и иа регистр запросов прерывания Таблица 9.18 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов Код пред- ставления информации 1—3 Р0—Р2 Входы Уровень приоритета Обратный 4 CS Вход Выборка уровня приорите- та Обратный 5 1А Выход Прерывание Обратный 6 СЕК Вход Синхронизация Прямой 7 1NE Вход Стробирующий сигнал раз- решения прерывания Прямой 8—10 IC0—1C2 Выхо- ды Код прерывания Обратный 11 ERC Вход Разрешение считывания ко- да прерывания Обратный 12 GND — Общин 13 EG Вход Разрешение группы преры- вания Прямой 14 GE Вход Разрешение следующей группы прерывания' Прямой Обратный 15—22 1R0—1R7 Входы Запросы прерывания 23 EW Вход Разрешение записи Обратный 24 Ucc — Напряжение питания Пр имечание Выводы 5, 8—10 имеют открытый коллектор Рис. 9.13. Условное гра- фическое обозначение К589ИК14 7 INE PIU £ CLX 10 <7 IC2 >Р2 2 • Р1 д 1 ,Р0 101 > 4 ff.9 23 FW 100 < , 8 11 Е5С 13 д • FR ... 22 , 157 21 •156 ОЕ -Л 20 •155 19 , •т - 18 153 17 , ~ЙГ* >152 IA < 5 15 >151 150 65D: ( 12 UciF 2k 297
Рис. 9.14. Структурная схема К589ИК14: ТУ —триггер блокировки прерывания; Т2 — триггер прерывания приходит разрешающий сигнал записи инфор- мации с входов IR0—IR7. Если на входах запроса прерывания IR0— IR7 нет ни одного запроса, то шифратор прио- ритета вырабатывает сигнал лог. О, который закрывает выходные вентили кода прерывания (выходы IC0—IC2), запрещает выработку сигнала подтверждения прерывания (выход IA) и разрешает выработку сигнала разреше- ния следующей (младшей) группе (выход GE). Допустим, по входу IR5 пришел запрос на прерывание. Он записывается в регистр за- просов на прерывание, так как триггер блоки- ровки прерывания сброшен. Однако, хотя за- пись в регистр произошла, запрос о IR5 сни- мать нельзя, так как этот регистр выполнен на триггерах типа «защелка» и запоминание информации в регистре произойдет только после установки триггера блокировки прерыва- ния в 1. Информация регистра запросов на преры- вание поступает на шифратор с приоритетом. Шифратор вырабатывает сигнал лог. 1, кото- рый открывает выходные вентили, разрешает выработку сигнала подтверждения прерыва- ния и вырабатывает запрещающий сигнал для младшей группы (вывод GE), а также 3-раз- рядный код приоритета, который через выход- ные вентили поступает на выводы 1C0—IC2. Кроме того, код приоритета с шифратора по- ступает на схему сравнения приоритета, где сравнивается с кодом, который записан в реги- стре текущего состояния. Если код с шифра- тора больше кода, хранящегося в регистре те- кущего состояния, то схема сравнения приори- тета выработает сигнал лог. 0. В этом случае разрешает выработку сигнала подтверждения прерывания (вывод Л4). Если же код с шиф- ратора меньше или равен коду с регистра те- кущего состояния, то схема сравнения приори- тета выработает сигнал лог. 0. В этом случае сигнал подтверждения прерывания может быть выработан только в том .случае, если в Ж)'1Й7 ts(lR-IA) ЕЁ /НЕ tslP-мЛ EW CLK IA ERC IC0-IC2 GE tw "'\ts(p-cu(,H) tpfn^i-a) tw. tp/M-IC). IpJir-gp) ielew.L-si) Ll 'tp(ee-ic) ip(t:W, n-IC) tnlCLK,n-ew) tw - ~^Ptept-ic'l ip!es-Ge) ts(IA-GE) Рис. 9.15. Временная диаграм- ма работы К589ИК14 298
Таблица 9.19 Параметр Обозна- чение Значения параметров [макс (мни.)] Ток потребления, мА Входной ток низкого уровня при [7л. =0,45 В, для входа EG для остальных входов Входной ток высокого уровня при [7/н = 5,25 В, мкА: для входа EG для остальных входов Выходной ток высокого уровня для выходов 1С0—IC2, 1А прн [7он = 5,25 В, мА Выходное напряжение низкого уровня прн 1 и — 15 мА, В Выходное напряжение высокого уровня при 1н = —1,0 мА, В zcc 11L !1Н !он 130 -0,5 —0.25 80 40 0,1 (2,4) z/„- SB Примечание Типовое значение тока по- требления 90 мА четвертый триггер регистра текущего состоя- ния (по входу GS) будет записан лог. 0, так как инверсный выход этого триггера объеди- няется схемой ИЛИ с выходом схемы сравне- ния приоритетов (см. рис. 9.14). В нашем слу- чае четвертый триггер регистра текущего со- стояния обеспечивает лог. 0 иа входе схемы ИЛИ, а схема сравнения приоритетов выдает на эту схему лог. 1, так как код с шифратора больше кода, хранящегося в регистре текуще- го состояния, тем самым разрешая выработку сигнала подтверждения прерывания. Если при этом на вход INE подать лог. 1, а на вход CLK — нмпульс, то по фронту этого импульса триггер прерывания установится в единичное состояние и на выходе /А появится сигнал подтверждения прерывания. Этим же сигналом по входу S триггер блокировки прерывания устанавливается в 1, тем самым запрещая прием новых запросов на прерывание в ре- гистр запросов на прерывание и подготавли- вая триггер прерывания к сбросу в нулевое состояние. Вторым импульсом по входу CLK происходит сброс триггера прерывания в нуле- вое состояние, что означает окончание сигнала подтверждения прерывания. Таким образом, длительность сигнала подтверждения прерыва- ния определяется периодом синхроимпульсов по входу CLK- После обработки сигнала подтверждения прерывания (если это необходимо) код, соот- ветствующий обрабатываемому запросу, надо записать в регистр текущего состояния. Тем самым исключается возможность двойного пре- Рис. 9.16. Пример построения схемы для об- работки более восьми прерываний: а — низкая группа приоритета запроса иа прерыва- ние; б — средняя группа приоритета запроса на прерывание; в — высокая группа приоритета запроса на прерывание Рис. 9.17. Варианты применения микросхемы К589ИК14 299
Т а б л и ц а 9.20 Параметр Обозначение Значения параметров мин. тип. макс Время цикла, нс Тс 80 — — Длительность импульса, нс Время установления сигнала иа входах относи- hr 25 15 — тельно сигнала на входе CLK, ис: иа входе INE *3 (INE—CLK, Н) 16 12 — на входе EG lS (EG—CLK, Н) 25 12 — и а входе EW lS (EW-CLK, К) 75 70 • — иа входах Р0—Р2, С fS (P-CLK , Н) 70 65 — на входе IA Время сохранения сигнала иа входах относитель- но сигнала иа входе CLK, ис: (S (IA-CLK , Н) 55 35 — на входе INE (CLK, H-INE) 20 10 — на входе EG lH (CLK, H—EG) 20 10 — на входе EW (CLK. H—EW) 0 — — иа входах Р0—Р2, CS (CLK, H-P) 15 10 — Время установления сигнала на входах IR0—IR7 относительно сигнала IA, ис lS (IR-IA) 10 0 — Время сохранения сигнала на входах IR0—IR7 относительно сигнала IA, нс (IA—IR) 35 20 — Время установления сигнала иа входах РКО— РК2, CS относительно сигнала EW, ис *3 (P—EW, H) 15 10 — Время сохранения сигнала иа входах Р0—Р2, CS относительно сигнала EW, ис *Н (EW, H-P) 15 10 — Время задержки распространения сигнала, ис: от входов IR0—IR7 до выходов ICO—IC2 *P (IR-IC) — 80 100 от входа ERC до выходов ICO—IC2 {Р (ERC- 1C) — 40 55 от входа EW АО выходов ICO—IC2 *P (EW, H-IC) — — — от входа EG до выходов IC0—IC2 *P (EG—IC) — 35 70 от входов IR0—1R7 до выхода GE *P (IR—GE) — 45 70 от входа EG до выхода GE (EG—GE) — 20 25 от входа EW до выхода GE (при изменении состояния триггеров запроса) h (EW, 1 —GS) 85 90 от входа EW до выхода GE (при приеме но- вой информации в регистр текущего состоя- *P (EW, L—GE) — 55 ния) от входа CLK до выхода 1А *P (CLK, H—IA) — 15 25 Время установления сигнала на выходах относи- тельно сигнала 1А, ис: на выходах ICO—IC2 (S (IA—IC) — 20 — на выходе GE (S (IA—GE) — 100 — рывания по одному и тому же запросу, а так- же прерывания по всем младшим запросам от- носительно обработанного. Если в этом нет необходимости, то в регистр текущего состоя- ния записывается снова нулевой код сигналом по выводу EW. По фронту импульса разреше- ния записи ЕН7 происходит сброс триггера блокировки состояния в нуль и подготовка БПП к приему следующего запроса иа преры- вание. Если по входам IR0—IR7 пришли одно- 300 временно два или более запросов, то на выхо- дах ICO—IC2 будет выработан код старшего запроса. Например, при записи в четвертый разряд регистра текущего приоритета лог. 1 (по вхо- ду GS) сигнал подтверждения прерывания по запросу IR0 выработай быть ие может, так как код с шифратора приоритетов и код с ре- гистра текущего состояния, поступающие на схему сравнения приоритетов, равны. В случае
записи лог. О в четвертый разряд регистра текущего приоритета, сигнал подтверждения прерывания по выходу IA будет вырабаты- ваться всегда, независимо от состояния остальных трех разрядов этого регистра, в том числе и при наличии запроса на прерывание только по входу IR0. На рис. 9.16 дан пример наращивания БПП для обработки более восьми запросов, иа рис. 9.17 показаны типовые примеры примене- ния микросхемы К589ИК14. В табл. 9.19 и 9.20 приведены статические и динамические параметры микросхемы К589ИК14 соответст- венно. 9.5. Микросхема К589ИР12 Микросхема К589ИР12 — миогорежимиый буферный регистр (МБР), является универ- сальным 8-разрядиым регистром с выходами, имеющими три состояния. Он имеет встроен- ную логическую схему и независимый триг- гер для формирования запроса на прерывание центрального процессора. Одни или несколько МБР могут использоваться для реализации многих типов интерфейсных и вспомогатель- ных устройств, включая: простые регистры данных; буферные регистры со стробированием данных; мультиплексоры; двунаправленные шинные формирователи; прерываемые каналы ввода/вывода и др. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 9.18, назначение вы- водов— в табл. 9.21, структурная схема пока- зана иа рис. 9.19, временная диаграмма рабо- ты — иа рис. 9.20. Микросхема состоит из восьми информаци- онных D-триггеров, восьми выходных буфер- ных устройств с тремя устойчивыми состоя- ниями, отдельного D-триггера для формирова- ния запросов на прерывание и гибкой схемы управления режимами работы регистра. Информационные D-триггеры повторяют входную информацию при высоком уровне входного сигнала MD и (CSI-CS2) = 1, а так- же при £№=1 и MD=0, при низком уровне сигнала иа входе EW и (CSI -CS2) = l при MD = 0 происходит хранение входной инфор- мации. Выходы каждого информационного триггера соединены с выходными буферными каскадами с тремя устойчивыми состояниями. Внутренняя шина выдачи информации РВ стробирует каждый выходной буферный кас- кад. При наличии лог. 1 иа шине РВ выходные буферные каскады разблокированы и данные поступают иа выход соответствующей линии выходных данных (Q1—Q8). Условие выработ- ки появления сигнала: PB=MD V CS1-CS2. Внутренняя шина записи информации W стро- бирует каждый триггер регистра. При нали- чии лог. 1 на шине происходит запись инфор- мации в триггер с соответствующих входных информационных шин (D1—D8). Условие по- явлеиия сигнала: W=EW Д MD V MD-CS1X XCS2. Информация в триггерах МБР обну- ляется асинхронно входным сигналом CLR. ___В МБР управляющими входами являются CS1, CS2, MD и EW. Эти входы используются для управления выборкой устройства, инфор- мацией регистра, состоянием выходных буфер- ных каскадов и триггером запроса на преры- вание. Выборкой кристалла управляют входы CS1 и CS2. При наличии лог. 0 иа входе CS1 н лог. 1 иа входе CS2 устройство выбрано. Сиг- нал выборки кристалла (CSI, CS2) использу- ется как синхросигнал для асинхронной уста- новки состояния выходных буферных каскадов регистра и триггера запроса прерывания. Таблица 9.21 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1, 13 CSI, CS2 Входы Выбор кристалла 2 MD Вход Выбор режима 3, 5, 7, 9, D1—D8 Входы Информация 16, 18, 20, 22 4, 6, 8, 10, Q1—Q8 Выходы Информация 15, 17, 19, 21 11 EW Вход Стробирующий сигнал 12 GND — Общий 14 GLR Вход Установка нуля 23 1NR Выход Запрос прерывания 24 Ucc — Напряжение питания Примечание. Выводы 4, 6, 8, 10, 15, 17, 19, 21 имеют три состояния. J 5 11 12 MBB INB । t2J / а 13 01 4 1k 6 76 15 02 1В 16 03 В 20 22 п 18 09 05 ' 10 75 /4 >G18 1 7 >081 Q6 13 082 07 19 2 Н Ml 08 21 EW 12 j t&Nl ucc 3 2k Рис. 9.18. Условное гра- фическое обозначение К589ИР12 301
D!- D8 £W или CS/-CS2 Q!~Q8 CLR Qi- да Рис. 9.19. Структурная схема К589ИР12 1/^ = 5в Вховная информация Z_L EW $ МБР Разрешение выборки устройства. (CS1 CS2) ------- Системный. Вход Системный cSpac устройства (CS2-CS2) выходная информация CLP CS1CS2 МЛ clp т CS! CS2 МЛ Вход стробирующего сигнала - -J_ CW МБР В схемъ ВПП или S БМУ f) tf(CS,H-g) tp(CS,L-a) CSICS2 Q1-Q8 QI-Q8 tcfa,H-ai r»s,L-Ql Рис. 9.21. Варианты применения микросхемы К589ИР12: а — входной буферный регистр; б—устройство пре- рывания; в — выходной буферный регистр; г — дву- направленная передача информации Рис. 9.20. Временная диаграмма работы К589ИР12 302
Таблица 9 22 Параметр Обозна- чение Значения параметров [макс (мин. Ток потребления, мА ]сс 130 Входной ток низкого уровня при =0,45 В, мА: hi. (-1.0) для входа CSI для входа MD (-0,75) для остальных входов (—0,25) Входной ток высокого уровня при U;Н = 5,25В, мкА для входа CS1 1 IH 40 для входа MD , 30 для остальных входов 10 Выходной ток высокого уровня в состоянии «вы- ключено» для выходов Q1—Q8 при (7Он = 5,25В, мкА h)ZH 100 Выходное напряжение низкого уровня при /н=15 мА, В ^OL 0,5 Выходное напряжение высокого уровня при Jh = — 1 мА, В ион (3,65) Примечание Типовые значения тока по треблеиия 90 мА выходных напряжений низкого уровня 0,4 В, высокого уровня 4,0 В Вход MD (выбор режима) определяет одни из двух режимов работы. При наличии лог. О на входе MD устройство работает в режиме BBojia. В этом режиме, выходные буферные каскады открыты, когда устройство выбрано. Управление записью осуществляется сигналом по входу EW. При наличии лог. 1 на входе MD устройст- во работает в режиме вывода. В этом случае выходные буферные каскады открыты незави- симо от выборки устройства. Вход EW используется как синхросигнал для записи информации в регистр при MD = 0 и для синхронной установки триггера запроса прерывания. Триггер запроса прерывания служит дЛя выработки сигнала запроса прерывания в про- цессорной системе. При установке системы в исходное состояние низким уровнем сигнала CLR триггер запроса прерывания устанавли- вается в 1, т. е. данное устройство ие требует прерывания. Одновременно этим же сигналом происходит установка регистра в 0. Принято, что МБР находится в состоянии прерывания, когда выходу INR соответствует лог. О, что позволяет обеспечить прямое соединение с вхо- дами запроса блока приоритетного прерыва- ния. При работе в режиме ввода (т. е. иа вхо- де MD сигнал низкого уровня) входной сигнал EW производит запись информации в регистр данных и установку триггера запроса в 0. Триггер запроса прерывания устанавливается в 1 при условии выбора устройства (также вырабатывается сигнал прерывания на выходе 1NR). На рис. 9.21 приведены типовые примеры применения микросхемы К589ИР12, в табл. 9.22 и 9.23 — статические и динамиче- ские параметры МБР соответственно. Таблица 9.23 Параметр Обозначение Значения параметров [макс (мин )] Длительность импульса, нс ‘w (25) Время установления информации на входах D1—D8 от- lS (D—EW. 1.) (15) носительно сигнала EW. нс Время сохранения информации на входах D1—D8 от- hl (EW, L-D) (20) носительно сигнала EW, ис Время задержки распространения сигнала, нс. от входов EW, CS1CS2 до выходов Q1—Q8 *P (EW, H—Q) 40 от входа CLR до выходов Q1—Q8 *P (CLR, L—Q) 45 от входов D1—D8 до выходов Q1—Q8 *P (D-Q) 30 от входа EW до выхода INR *P (EW, L—INR, L) 40 от входов CSI, CS2 до выхода INR *P (CS, H—lh'R) 30 Время задержки перехода от входов CSI, CS2 до выхо- lE (CS, H—Q), 45 дов Q1—Q8, нс 45 lD (CS, L—Q) 303
Таблица 9.24 9.6. Микросхемы К589АП16 и К589АП26 Микросхемы К589АП16 — шинный форми- рователь (ШФ) и К589АП26 — шинный фор- мирователь с инверсией (ШФИ), являются па- раллельными двунаправленными формировате- лями сигналов для управления магистралями (шинами) в цифровых вычислительных устрой- 4 7 то Ш1 вп поо 2 9 m2 12 тз пт 5 15 ПСЕ 1 <сз 11 3 ПВО П02 и ПВ1 ю 13 ПВ2 пвз поз П ВНП. 8 Ucc'. t 16 £ 7___ 9 12 15 1___(| 3 10 „ 13 .. ПИ Ш2 DI3 ПСЕ Ш поо* поз> 2 11 8 16 ИВО Рис. 9.24. Структур- Рис. 9.25. Структур- ная схема К589АП16 иая схема К589АП26 Рис. 9.22. Условное Рис. 9.23. Условное графическое обозна- графическое обозна- чение К589АП16 чение К589АП26 Рис. 9.26. Временная диаграмма работы К589АП16 й К589АП26 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1 CS Вход Выборка кри- сталла 2, 5, 11 14 DO0—DO3 Выходы Информация 3, 6, DB0—DB3 Входы/ Реверсивная 10, 13 выходы передача ин- формации 4, 7, 9, 12 DI0—DI3 Входы Информация 8 GND — Общий 15 DCE Вход Управление выдачей ин- формации 16 Ucc Напряжение питания Примечание Выводы 2, 3, 5, 6, 10, 11, 13, 14 имеют три состояния Таблица 9.25 Состояние входов Направление передачи информации Выходы в состоянии «выключено» CS DCE 0 0 От входов DI0—DI3 до выходов DB0—DB3 DO0—DO3 0 1 От входов DB0—DB3 до выходов DOO—DO3 DB0—DB3 1 1 Передача отсутствует DO0—DO3, DB0—DB3 ствах и представляют собой 4-каиал’ьиые ком- мутаторы, имеющие в каждом канале одну шину только для приема информации, одну шину только для выдачи информации и одну двунаправленную шину для приема и выдачи информации. В ШФ информация проходит без изменений, в ШФИ — с инверсией. Условное графическое обозначение микро- схем приведено иа рис. 9.22 и 9.23, назначение выводов — в табл. 9.24, структурные схемы показаны иа рис. 9.24 и 9.25, временные диа- граммы работы — иа рис. 9.26. Для управления режимом работы и на- правлением выдачи информации служит схе- ма, выполненная иа двухвходовых логических элементах И. Формирователи обеспечивают пе- редачу информации при наличии лог. О иа входе CS выборки кристалла. При наличии лог. 1 на входе CS формирователи находятся в выключенном состоянии и выходы имеют вы- сокое сопротивление (3-е состояние). При на- личии на входе CS лог. О управление выдачей информации по шинам DO и DB осуществля- 304
Т а б л и ц а 9.26 Параметр Обозна- чение Значения параметров [макс (мин.)] Ток потребления, мА 1сс 130 Входной ток низкого уровня при 47л. = О,45В, мА: hi. для входов DOO—DO3, DB0—DB3 (-0,25) для входов CS, DCE (-0,5) Входной ток высокого уровня при Uih=5,25 В, мкА: !1Н для входов DOO—DO3, DB0—DB3 40 для входов CS, DCE 80 Выходной ток высокого уровня, мА: }он для выходов DOO— DO3 20 Продолжение табл. 9.26 Параметр Обозна- чение Значения параметров [макс, (мии.)] для выходов DB0— DB3 100 Выходные напряжения низкого уровня, В: Uql. для выходов DOO— DO3 при /н = 15 мА 0,5 для выходов DB0— DB3 при /н = 50 мА 0,7 Выходное напряжение высокого уровня, В: Uqh для выходов DO0— DO3 при Iн =—1 мА (3,65) для выходов DB0— DB3 при Iн = —10 мА (2,4) Примечание. Типовые значения тока по- требления 95 мА напряжения низкого уровня для выходов DO0—DO3 0,4 В, для выходов DB0—DB3 0,5 В. Таблица 9.27 Параметр Обозначение Значения К589АП16 параметров К589ДП26 тип. | макс. ТИП . макс. Время задержки распространения сигнала, ис: от входов DI0— DI3 выходов *Р (DI—DB) 19 30 16 25 DB0—DB3 от входов DB0— DB3 до выходов tp (DB—DO) 15 25 14 25 DO0—DO3 от входов CS, DCE до выхо- tp (CS ~D) 42 65 36 55 дов DB0—DB3, DO0—DO3 Время задержки перехода от вхо- lD (CS—D) 30 35 30 35 дов CS, DCE до выходов DB0— DB3, DO0—DO3 ется сигналом на входе управления выдачей информации DCE. Если на входе DCE присут- ствует напряжение лог. 0, то открыта переда- ча информации с входов DI на выходы DB. При наличии на входе DCE лог. 1 происходит передача информации с входов DB иа выходы DO (табл. 9 25). Статические и динамические параметры микросхем ШФ и ШФИ приведены в табл. 9.26 и 9.27 соответственно. 9.7. Микросхема К589ХЛ4 Микросхема К589ХЛ4 — многофункцио- нальное синхронизирующее устройство (МСУ), предназначено для построения блоков радио- электронной аппаратуры с автономными син- хронизаторами. Микросхема выполняет сле- дующие операции: деление частоты с переменным коэффици- ентом деления; формирование импульсов дискретной линии задержки; формирование переменного пакета импуль- сов; формирование импульсов переменной дли- тельности. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рнс. 9.27, назначение вы- водов — в табл. 9.28, структурная схема пока- зана на рис. 9.28, временная диаграмма рабо- ты — на рис. 9.29. В состав микросхемы входят: 1 — входная логическая схема И; 2 — трехвходовая логи- ческая схема ИЛИ; 3 — схема формирования импульсов стандартной длительности из им- пульсов начальной установки; 4 — 4-разряд- иый двоичный счетчик; 5 — схема установки коэффициента перерасчета; б — генератор 305
Таблица 9.28 4 _/4 IL 12 11 L 2_ L 1 01 V! CI >02 >03 EW Л1 02 03 04 СТ СО < F А В 6NP- Ucc'1 _6_ 8_ 16 10 9_ 7 Рис. 9 27. Условное графическое обозна- чение К589ХЛ4 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1, 15 С2, СЗ Входы Переносы синхронизирующие 2 VI Вход Формирование длительности импульса 3 С1 Вход Синхронизация 4 EW Вход Разрешение записи 5 CI Вход Перенос 6 В Выход Формирование длительности импульса 7 А Выход Формирование пакета импуль- сов 8 GND — Общий 9 F Выход Делитель 10 СО Выход Перенос 11—14 D1—D4 Входы Предустановки информацион- ные 16 Цсс — Напряжение питания одиночных импульсов (ГОИ); 7 — формирова- тель сигнала переноса; 8 — схема И делителя частоты. 9 — схема ИЛИ приема импульсов записи на схему установки в исходное состоя- ние; 10 — формирователь переменного пакета импульсов; 11 — формирователь длительности импульса. Микросхема К589ХЛ4 может работать в следующих режимах. Режим деления частоты. На вход 4 подает- ся импульс произвольной длительности на- чальной установки с любого устройства, синх- ронизированного или не синхронизированного с импульсами тактовой частоты. Узел 3 фор- мирует сигнал, который поступает на генера- тор одиночных импульсов 6 и подготавливает его для приема одного импульса тактовой ча- Рис. 9.28. Структурная схема К589ХЛ4 стоты Ft, подаваемой на вход 3. С выхода узла 6 одиночный импульс поступает через схему ИЛИ 9 иа вход узла установки в исход- ное состояние 5; прн этом счетчик 4 устанав- ливается в исходное состояние, которое опре- деляется кодом иа входах 11—14. С входа 3 импульсы тактовой частоты по- даются на один из входов схемы узла 1, иа другой вход этого узла с входа 2 подается tpICI-B) Рис. 9.29. Временная диаграмма работы К589ХЛ4 306
Таблица 9.29 сигнал разрешения положительной полярно- сти. На входах 1, 15 узла 2, служащих для наращивания разрядности устройства, должен присутствовать лог. 0. При этом импульс так- товой частоты с выхода узла 2 поступает на вход счетчика 4 и формирователь переменного пакета импульсов 10. Счетчик начинает вести отсчет импульсов от исходного состояния до состояния, когда все его разряды установятся в 1. С приходом следующего импульса на выходе элемента 8 появляется импульс, который поступает иа вход схемы ИЛИ и вновь устанавливает счет- чик в исходное состояние. На выходе узла 8 будут появляться импульсы каждый раз, ког- да все разряды счетчика находятся в единич- ном состоянии. Таким образом осуществляется деление частоты. Период повторения этих им- пульсов равен числу периодов тактовой часто- ты fc, необходимых для просчета состояний счетчика от исходного до состояния, когда все его разряды установятся в 1. Код перерасчета, который необходимо подать на входы 11—14 для получения нужного коэффициента деле- ния, определяется по формуле 2п К. где п — число разрядов устройства, К — коэф- фициент деления устройства, Ка — код пере- счета (десятичный эквивалент). Режим формирования длительности импуль- са. Для работы устройства в этом режиме не- обходимо выход б микросхемы соединить со входом 2. Схема работает следующим образом. На вход 4 подается импульс начальной установ- ки. Выбранный из тактовой частоты схемой 6 одиночный нмпульс устанавливает счетчик в исходное состояние, определенное кодом пере- расчета на входах 11—14; одийочный импульс подается также на узел 11 (формирователь длительности импульса). При этом иа выходе 6 формирователя появляется лог. 1, которая одновременно является разрешающим сигна- лом для прохождения тактовой частоты Fc через схемы 1 и 2. Счетчик начинает вести отсчет импульсов от заданного исходного со- стояния до состояния, когда все разряды уста- новятся в 1. Появившийся при этом иа выхо- де 9 схемы 8 положительный нмпульс подает- ся на формирователь длительности импульса. По окончании этого импульса на выходе фор- мирователя длительности импульса устанав- ливается лог. 0. Таким образом схемой фор- мируется положительный импульс, длитель- ность которого определяется кодом перерас- чета на входах 11—14. Код перерасчета опре- деляется по формуле Кп = 2" (/и ти) Рс, где /и — желаемая длительность импульса; п—число разрядов устройства; ти—длитель- ность импульсов частоты Режим формирования пакета импульсов. Выход 6 микросхемы соединяется с входом 2. На вход 4 подается импульс начальной уста- Параметр Обозна- чение Значения параметров мин, макс Ток потребления при U с с ==5,25 В, мА 1 со — 95 Входной ток низкого уровня прн Ucc —5,25 В и Iil =0,45 В, мА: 1IL для входа С1 —0,75 — для входа С2 —0,25 — для остальных входов Входной ток высокого уровня при t7cc = 5,25B и Uih~5,25 В, мкА: ! 1Н -0,5 для входа С1 — 120 для входа С2 — 40 для остальных входов — 80 Ток короткого замыка- ^OS —60 — ния при UCc=5,0 В, мА Выходное напряжение UOL — 0,5 низкого уровня при /о l = 10 мА, В Выходное напряжение высокого уровня при 1он——1 мА, В U ОН 2,4 — Таблица 9.30 Параметр Обозначение Макси- мальное значение парамет- ров Время задержки рас- пространения сигнала, нс: от входа синхрониза- ции до выхода перено- са {Р (С1 -СО) 50 от входа синхрониза- ции до выхода дели- теля *Р (Cl —Р) 40 от входа синхрониза- ции до выхода форми- рователя длительности lP (Cl —В) 60 от входа синхрониза- ции до выхода форми- рователя пакета им- пульсов *Р (С1 - А) 40 от входа переноса синхронизации до вы- хода переноса *р (сз-со) 20 от входа переноса синхронизации до вы- хода делителя !р (сз— р) 30 от входа переноса до выхода формировате- ля длительности tp (С! -В) 30 Частота синхронизации, МГц 10 307
ковки, иа выходе 6 узла 11 появляется поло- жительный потенциал, длительность которого определяется кодом перерасчета на входах 11—14. Положительный потенциал подается на один из входов схемы И узла 10, иа дру- гой ее вход с выхода узла 2 подается такто- вая частота. Число импульсов в пакете, кото- рые появляются иа выходе схемы И узла 10, определяется длительностью положительного потенциала на выходе 6 узла 11 и, следова- тельно, также кодом перерасчета на входах 11—14. Код перерасчета в режиме формиро- вания пакета импульсов определяется по фор- муле К„ = 2"—(TV —1), где N — число импульсов в пакете. Режим дискретной линии задержки. Выход В соединяется с входом VI. Возможность ис- пользования устройства в качестве дискретной линии задержки видна из рассмотренных выше режимов. Действительно, импульс иа выходе Р появляется через определенное число тактов частоты после прихода сигнала начальной установки на вход С4. Задержка сигнала иа выходе СО по отно- шению к сигналу, поступающему иа вход EW, определяется кодом перерасчета на входах D1—D4. Увеличение разрядности устройства. При объедииеиии нескольких микросхем использу- ются входы 1, 5, 15 и выход 10. Положительный перепад на входе 5 осуще- ствляет запрет прохождения импульсов запи- си через схему 9 со схемы 8, а вход схемы 11 закрывается, и окончание импульса по сигна- лу с выхода узла 8 оказывается невозможным. При использовании одного 4-разрядиого устройства вход 5 должен быть заземлен. При использовании многоразрядного устройства иа вход 5 подается низкий разрешающий потен- циал с выхода 10 последней 4-разрядиой груп- пы. Разрешающий потенциал появляется иа этом выходе в конце цикла работы устрой- ства. На входы 1, 15 подается низкий разрешаю- щий потенциал с выхода 10 предыдущих групп счетчиков, а входы 1, 15 первой группы заземляются. Статические и динамические параметры микросхемы К589ХЛ14 приведены в табл. 9.29 и 9.30 соответствеиио. Глава 10 Микропроцессорный комплект серии К1800 Микропроцессорный комплект серии К1800 состоит из девяти типов секционированных быстродействующих микросхем, выполненных Таблица 10.1 на эмиттерно-связаиной логике (ECL) (табл. 10.1). Полнота функционального состава, универ- Тип микросхемы Функциональное назначение 1 Разрядность Тактовая частота, МГц Число операций Напряжение питания, В Потреб- ляемая мощность, Вт Тип корпуса К1800ВС 1 Арифметико-логическое устройство 4 16 68 —5,2; —2,0 1,4 2207.48-1 К1800ВУ1 Устройство микропро- граммного управления 4 18 16 —5,2; —2,0 1,6 2207.48-1 К1800ВБ2 Устройство синхрониза- ции 4 36 8 —5,2 0,74 2120.24-1 К1800ВТЗ Устройство управления памятью 4 18 43 —5,2; —2,0 1,7 2207.48-1 К1800ВА4 Двунаправленный пре- образователь уровней 4 18 13 5,0; —5,2 0,7 2103.16-3 К1800РП6 Двухадресная буферная память 9 18 14 —5,2 1,8 2207.48-1 К1800ВА7 Двунаправленный при- емопередатчик 5 18 13 —5,2 0,44 2103.16-3 К1800ВР8 Многоразрядный про- граммируемый сдвига- тель 16 18 8 —5,2 1,5 2207.48-1 К1800РП16 Буферная память 9 18 7 —5,2 1,8 2207.48-1 308
Таблица 10.2 Параметр Обозначение , Значения параметров Режим измерения МИИ. макс. Напряжение йитаиия, В ^СС1^СС> СС2 ^ССЗ —5,46 —2,1 4,75 —4,94 — 1,9 5,25 и SS — UsSO — 0 Нагрузка иа выходе ECL, мА — 25 50 Ом на —2,0 В Нагрузка на выходе TTL, мА — 24 4/оь = 0,5 В Время перехота на входах, ис (THL’ (TLH 2 10 ZL =50 Ом Длительность входных сигна- лов, ис TZ 5 —• Zt = 50 Ом Температура окружающей сре- ды, °C Та —10 +75 — Температура кристалла, °C Тепловое сопротивление кри- сталл — окружающая среда, °С/Вт, для корпусов: 2103.16-3 2120.24-1 2207.48-1 2103.16-3 2120.24-1 2207.48-1 Tj ^TJA II Illi 1 130 80 55 48 50 32 24 Без обдува То же » С обдувом воздуш- ным потоком со ско- ростью 3 м/с То же » сальность, простота наращивания разрядности, совместимость с микросхемами серии К500 по уровням напряжений, условиям эксплуатации и конструктивному исполнению (вертикальное расположение выводов) позволяют использо- вать МПК серии К1800 для построения устройств вычислительной техники и цифровой автоматики высокого быстродействия. Ком- плект может служить элементной базой для Таблица 10.3 Параметр Обозна- чение Значения параметров мин. макс. Напряжение питания, иСС1 —6 0 В ^ссз 0 6 Входное напряжение, В: ECL и. —2 0 TTL Выходной ток, мА: У/ —0,5 5 ECL го — 40 TTL !0 — 50 Температура кристал- ла, °C Tj — 150 мини-ЭВМ, спецпроцессоров высокой произво- дительности, процессоров обработки сигналов в реальном масштабе времени и рассчитан на реализацию структуры цифровых устройств с произвольной системой команд. Хорошие тех- нико-экномидеские характеристики микросхем МПК позволяют организовать параллельные арифметико-логические устройства с произво- дительностью более 3-10® операций регистр— регистр/с. В табл. 10.2 приведены эксплуатационные, в табл. 10.3 предельные значения параметров микросхем серии К1800. Для всех микросхем комплекта значения основных параметров в диапазоне изменения температур от —10 до +75 °C и напряжений питания ±5 % можно оценить с помощью следующих коэффициен- тов: dU0H/dT =1 ,2— 1,8 мВ/°С; dU0JdT = 0,1—0,2 мВ/°С; dlccl/dT-=— (0,2 — 0,3) мА/°С; dICC2/dT=— (0,3— 0,4) мА/° С; dU0H/dUCCI =0,3—0,5 мВ/%; dU0JdUcct =0,6—0,8 мВ/%; dlrr,/dUrrl = 16—33 мА/B; СС2 = 8°— Ю0мА/В. 309
Описание работы микросхем МПК 1800 и примеры их применения далее приведены с применением отрицательной логики, т. е. на- пряжение высокого уровня на входе Um и выходе Uoh принимаются за лог. О (0), а на- пряжение низкого уровня на входе Uil н вы- ходе Uol — за лог. 1 (1). 10.1. Микросхема К1800ВС1 Микросхема К1800ВС1 — арифметико-ло- гическое устройство (АЛУ) является цен- тральным процессорным блоком, предназначе- но для выполнения арифметических, логиче- ских и сдвиговых операций с комбинациями из одной, двух или трех переменных. Операции Таблица 10.4 ными десятичными числами. Устройство обес- печивает внутреннюю генерацию сигналов чет- ности результата PR и переноса PC для конт- роля ошибок, а также генерирует сигналы при- знака переполнения OF, знака MBS, проверки иа нуль ZD и переноса CRP, CPG и CRO. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено иа рис. 10.1, назначение вы- водов — в табл. 10.4, структурная схема пока- зана иа рис. 10.2. В состав микросхемы входят: фиксатор, мультиплексор выходной шины (MUX0), мультиплексор данных (MUXD), мультиплек- сор-маска (MUXM), формирователь кодов, арифметико-логический блок (сумматор), сдви- гатель, накопитель (АСС), дешифратор уп- умножения и деления выполняются при исполь- зовании соответствующей команды. Данное устрой- ство является одним из немногих микропроцес- сорных АЛУ, в котором реализованы операции над двоично-кодирован- 29 01 0 ALU IB и 32 0 34 1 9 1 14 30 2 15 № со 0 37 ОВ 38 23 4g 2 1 22 35 3 2 21 35- 33 31 4 3 20 5 IBS В 6 45 7 MBS 28 «<-► 79 47 42 43 9 70 11 PC CKO СКВ СКР 3 4 5 47 12 13 OF РК 6 10 4£_ 18_ 74 15 20 11 7,17 UsS0‘ Uss ’ 26 SYM JZ36 12Ь SYN2 Uccp. 2549 44 CKI UccZ' Рис. 10.1. Условное гра- фическое обозначение К1800ВС1 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1, 24 Uccl — Напряжение питания —5,2 В 2 PC Выход Четность переноса 3 CRO Выход Перенос 4 CRG Выход Групповой перенос 5 CRP Выход Распространение группово- го переноса 6 OF Выход Признак переполнения 7, 17 Usst — Общий выходных траизи- 8, 9 LBS, MBS Входы/вы- ходы Двунаправленные выводы младшего и старшего раз- рядов сдвигателя 10 PR Выход Признак четности результа- та 11 ZD Выход Признак проверки на нуль 12, 36 Uss — Общий схемы 13—16 IB0—IB3 Входы/вы- ходы Двунаправленные выводы шины IB, разряды 0—3 18, 19 CO15, CO9 Входы Управление входной шиной и накопителем 20—23 OB3—OBO Входы/ выходы Двунаправленные выводы шнны ОВ, разряды 0—3 25, 48 U eel — Напряжение питания —2 В 26 SYN 2 Вход Синхронизация фиксатора 27 SYN1 Вход Синхронизация накопителя 28 CO8 Вход Управление разрешением шины IB 29, 30, 32 DIO, D13, Входы Данные шины DI, разряды 34 Dll, D12 Входы 0—3 31, 33 CO6, CO5 Вход Управление выходной ши- ной и блоком управления 35, 37—40 CO3, COO, CO1, CO4, CO2 Входы Управление передачей дан- ных в сумматор 41 CO 10 Вход Управление режимом сло- жение — вычитание 42 con Вход Управление режимом дво- ичным, двоично-десятичным 43 CO12 Вход Управление режимом ариф- метико-логическим 44 CRl Вход Перенос 45—47 CO7, CO14, CO13 Входы Управление режимом сдви- га 310
Рис. 10.2. Структурная схема К1800ВС1 равления выходной шиной (DCO), дешифра- тор управления входной шиной (DCI), блок управления выходной шиной и мультиплексо- ры сдвигателя и накопителя. Для управления операциями внутри микросхемы используются 16 управляющих входов СОО—СО15. Обмен информацией между блоками процессорных устройств осуществляется тремя 4-разрядными информационными шинами IB, DI н ОВ. Ши- на DI является однонаправленной и служит информационным входом для АЛУ (DI0— младший разряд, D13 — старший). Шины ОВ и IB являются двунаправленными и могут ис- пользоваться как для ввода, так и для вывода информации (1В0, ОБО — младшие разряды, IB3, ОВЗ — старшие). Вспомогательные входы служат для выдачи кодов состояния и условий перехода. Выводы CPI, СРО, LBS н MBS ис- пользуются прн паралельной работе несколь- ких АЛУ для увеличения разрядности, крат- ной разрядности одной микросхемы. Основным блоком микросхемы является сумматор. Объединенный с фиксатором, фор- мирователем кодов и мультиплексором нало- жения маски, он может выполнять различные логические операции, двоичные и двончно-де- сятнчные арифметические операции с одной, двумя или тремя логическими переменными. В качестве переменных могут использоваться данные из шин DI, ОВ и накопителя. Настрой- ка микросхемы в одни из данных режимов ра- боты проводится с помощью управляющих сигналов на входах СОЮ, СОИ (табл. 10.5) и 0012. Микросхема работает в логическом режиме при СО12=0 и в арифметическом ре- жиме прн СО12= 1. На входы сумматора поступают данные в виде операндов ОХ и OY, формирование кото- рых проводится с помощью управляющих сиг- налов на входах СОО—СО6. Операнд ОХ фор- мируется блоками MUXO и MUXM с помо- щью сигналов СО2 и СОЗ нз информации, по- ступающей с шин DI и О В (табл. 10.6). Кро- ме того, MUXM позволяет накладывать на любой разряд или группу разрядов маску, состоящую из лог. 1 или лог. 0. На входы ОУ сумматора поступает инфор- мация из MUXD, на выходах которого можно получить информацию с MUXO, шнны ОВ н накопителя либо лог. 1, либо лог. 0. Формиро- вание операнда ОУ с помощью сигналов СОО и СО1 приведено в табл. 10.7. На входы ОУ 311
Таблица 10.5 Таблица 10.10 Функция Вход СОЮ Вход СОИ Двоично-десятичиое вычита- ние (дополнение до 9) Двоичное вычитание (инверти- рование) Двоичио-десятичное сложение Двоичное сложение 0 0 1 1 0 1 0 1 Таблица 10.6 ОХ Вход СО2 Вход СОЗ MUXO и ОВ ОВ MUXO MUXO или ОВ 0 0 1 1 0 1 0 1 Информация на входе накопителя Информация на шнне IB Вход СО9 Вход СО15 Сдвигателя Накопителя 0 0 Шины ОВ Сдвигателя 0 0 Шины IB Сдвигателя 1 0 Накопителя Сдвигателя 1 1 Таблица 10.11 Шина ОВ михо Сумматор Вход СО5 Вход СО6 ОВ DI 0 0 0 ОВ DI АСС 0 1 АСС-ОВ DI 0 1 0 ОВ АСС 0 1 1 Таблица 10.7 Вход OY сумматора Вход СОО Вход СО1 0 0 0 Выход фиксатора шины О В 0 1 Выход MUXO 1 0 1 1 1 Таблица 10.8 Вход OY сумматора СОЗ СО6 В х од СОО Вход СО1 Определяется снг- 0 См. табл. 10.7 налами СОО и СО1 АСС 1 0 0 АСС или ОВ 1 0 0 АСС или MUXO 1 1 1 1 1 0 1 Таблица 10.9 Вход OY сумматора Вход СО4 Вход СОО Вход СО/ Определяется сиг- 1 См. табл. 10.7 налами СОО н СО1 Плюс 2 (0010) 0 0 1 0 Минус 2 (1110) 1 1 1 1 можно подавать также информацию из нако- пителя при СО0=СО1 = 0 н сигналах на вхо- дах СО5, СО6 согласно табл. 10.8. Сигнал на входе СО4 позволяет прибавлять н вычитать константу 2. Состояние лог. 1 .на этом входе не оказывает влияния на работу микросхемы. При СО4=0 с помощью сигналов СОО и СО1 на входы OY сумматора подается код 0010 (плюс 2) или 1110 (мйиус 2). В мно- горазрядном устройстве этот вход обычно ис- пользуется только у микросхемы, обрабатыва- ющей самые младшие разряды слова. Однако при другом включении данной микросхемы в разрядном формате с помощью этого входа можно организовать прибавление или вычита- ние таких констант, как 2, 32, 34, 512, 544, 546 и т. д. Совместное действие сигналов СО4, СОО и СО1 иллюстрируется табл. 10.9, Комби- нацин СО0-СО1-СО4 и COO-COI СО4 обыч- но не используются. Комбинация COO'COlX ХСО4 дает в результате OY0=0; OY2=DI12\ ОУ/=1; OY3=DI3. Комбинация СО0-СО1Х ХСО4 дает ОУ0=0; OY2~OB2-, ОУ/ = 1; OY3=OB3. Вычислительные возможности микросхемы ALU расширяет накопитель АСС, предназна- ченный для быстрого выполнения итерацион- ных операций, например, сложение с суммой в накопителе, умножение и операции многократ- ного сдвига. Управление выбором источника информации для накопителя и определение ин- формации для шины IB проводится с помощью сигналов на входах СО9 и СО15 в дешифра- торе управления входной шииы (табл. 10.10). Дешифратор управления выходной шиной и блок управления выходной- шиной при воз- действии сигналов СО5 и СО6 распределяют выходную информацию накопители по пяти адресам: шины IB и ОВ, MUXO, вход АСС и блокировка передачи данных (табл. 10.11). 312
Таблица 10.12 Операция сдвига Вход СОЮ Вход СО 14 Логический сдвиг влево 0 0 Отсутствие сдвига 1 0 Логический сдвиг вправо 0 1 Арифметический сдвиг 1 1 вправо Таблица 10.13 Операция сдвига Вывод LBS Вывод MBS Сдвиг влево Вход сдвига Выход сдвига Отсутствие Не нсполь- Выход старше- сдвига зуется го разряда Логический сдвиг вправо Выход сдвига Вход сдвига Арифметиче- ский сдвиг То же Выход старше- го разряда Кроме указанных пересылок, возможна пере- сылка информации из накопителя и на вход сдвигателя прн СО7=0. Сдвнгатель, расположенный в микросхеме после сумматора, позволяет выполнять сдвиг влево, логический н арифметический сдвиг вправо и сквозную передачу данных с помо- щью управляющих сигналов СО13 и СО14 (табл. 10.12). Информация на сдригатедь по- ступает от накопителя прн СО7=0 и от сум- матора при СО7=1. Использование выводов LBS и MBS прн выполнении операции сдвига приведено в табл. 10.13. Работа фиксатора и накопителя синхрони- зируется входами SYN2 и SYN1 соответствен- но. Информация с шииы ОВ заносится на D-триггеры фиксатора при 5УУ2=0. Синхро- низация D-триггеров накопителя осущест- вляется положительным фронтом синхросигна- ла SYN1, н тогда информация со всех адодбв накопителя передается на его выходы. Микросхема выполняет 28 логических опе- раций, 23 операции двоичной арифметики, 17 операций двончно-десятичной арифметики, арифметический и логический сдвиги. В логическом режиме работы микросхемы источником данных для сумматора могут быть D-триггеры фиксатора шины ОВ, MUXO и АСС. Микросхема может выполнять полный набор логических операций, приведенных в табл. 10.14. В логическом режиме работы (СО12=0) сумматор осуществляет исключаю- щее ИЛИ над данными на входах ОХ и OY. Формирователь кодов при С011—Х выполняет функции инвертора по состоянию на входе СОЮ. Источник информации для входов ОХ выбирается с помощью сигналов СО2 и СОЗ, для входов OY — с помощью сигналов СОО и СО1 = СО4—\ и объединяется по ИЛИ с со- держимым накопителя. Возможны и другие комбинации управляющих сигналов, дающие множество дополнительных операций и опре- деляемые нз предыдущих таблиц истинности. В арифметическом режиме формирователь кодов и сумматор настроены иа арифметиче- ский режим работы с помощью С012—Х, а СО4 используется для приращения или вычи- тания 2. Сигнал на входе СОИ выбирает дво- ичный или двоично-десятичный режим работы. Операнды, поступающие иа входы сумматора внутри микросхемы, определяются видом вы- полняемой операции. Большинство двоичных функций имеют двончно-десятнчный эквива- лент. В табл. 10.15 показаны арифметические операции, выполняемые в зависимости от уп- равляющих сигналов. Как и для логических операций, другие комбинации управляющих сигналов и функций возможны и могут (в слу- чае необходимости) устанавливаться с помо- щью предыдущих таблиц истинности. Таблица 10.14 Операция MUXD MUXM Форми- рователь кодов ACC о (J 8 о 8 (J 8 и сою (CO5 7. 7С0в) Установка 0 0 1 0 1 1 0 DI 0 0 1 0 1 0 ОВ 0 0 0 1 1 0 DI 0 0 1 0 0 0 ОВ 0 0 0 1 0 0 D1MOB 0 0 1 1 1 0 DI\JOB 0 1 0 0 0 0 D1\/OB 1 0 0 0 0 0 DIOB 0 0 0 0 1 0 DIOB 0 1 1 1 1 0 DI OB 0 1 0 0 1 0 DI®OB 0 1 1 0 0 0 DI®OB 0 1 1 0 0 0 DIOB 0 0 0 0 0 0 DI+OB 0 0 1 1 0 0 Установка 1 0 1 0 1 0 0 ACC-DI 1 0 1 0 1 1 ACC-OB 0 1 0 1 1 1 ACC V DI 1 0 1 0 0 1 ACC\JOB 0 1 0 1 0 1 ACC® DI 0 0 1 0 1 1 ACC® DI 0 0 1 0 0 1 ACC®OB 0 0 0 1 1 1 ACC®OB 0 0 0 1 0 1 ACC®DIOB 0 0 0 0 1 1 ACC® DI-OB 0 0 0 0 0 1 ACC® DI VOB 0 0 1 1 1 1 ACC®DI\fOB 0 0 1 1 0 1 Примечание. V — логическое сложение; «•» — логическое умножение; Ф — сложение по мо- дулю 2. 313
Таблица 10.15 Двоичные операции (плюс CR1) Двоичио-десятичиые операции (плюс CRI) MUXD михо MUXD (±2> АСС Формнро вате ль кодов СО11 = 1 сои=о СОО СО1 СО2 , СОЗ СО4 СО5СО6 сою DI+OB DI + OB 1 0 0 1 1 0 1 DI + OB £>/+доп. 9 О В 1 0 0 1 1 0 0 OB+DI ОВ + доп. 9 DI 0 1 1 0 1 0 0 DI DI 0 0 1 0 1 0 1 ОВ ОВ 0 0 0 1 1 0 1 DI Доп. 9 DI 0 0 1 0 1 0 0 ОВ Доп. 9 ОВ 0 0 0 1 1 0 0 —A+DI X 1 1 1 0 1 0 1 -\+ОВ X 1 1 0 1 1 0 1 —2+D1 X 1 1 1 0 0 0 1 —2+ОВ X 1 1 0 1 0 0 1 +2 + DI +2+DI 0 0 1 0 0 0 1 +2 + ОВ +2+ОВ 0 0 0 1 0 0 1 DI+DI DI+DI 1 0 1 0 1 0 1 ов+ов ОВ+ОВ 0 1 0 1 1 0 1 ACC+DI ACC+DI 0 0 1 0 1 1 1 АСС+ОВ АСС+ОВ 0 0 0 1 1 1 1 ACC+DI АСС+доп. 9 DI 0 0 1 0 1 0 1 АСС + ОВ АСС+доп. 9 ОВ 0 0 0 1 1 0 - 1 ACC+DIOB ACC+DI ОВ 0 0 0 0 1 1 1 ACC+DI-OB АСС+доп. 9 DI OB 0 0 0 0 1 0 1 ACC+DI\/OB X 0 0 1 1 1 1 1 ACC+D1\/OB X 0 0 1 1 1 0 1 Примечание X — состояние не определено в двоично-десятичной арифметике, доп 9 D1 — до- полнение до 9 шниы D1 В микросхеме К1800ВС1 могут пересылать- ся данные в накопитель и нз него, в сдвига- тель и из него. Пересылки определяются уп- равляющими сигналами СО5—СО9 н СО15 (табл. 10.16). Параллельное объединение микросхем К1800ВС1 позволяет строить АЛУ любой раз- рядности, кратной четырем. На рис. 10.3 при- ведена структурная схема 16-разрядного АЛУ, построенного из четырех микросхем К1800ВС1 Рис. 10.3. Структурная схема 16-разрядного АЛУ, реализованного на микросхемах К1800ВС1 и К500ИП179 314
Таблица 10.16 Источник информа- ции для АСС Источник информа- ции для сдвига- теля Состояние шины IB Входы О и cos СО9 | СО 15 OS Закрыта 0 0 0 0 ОВ 0 0 0 1 IB » 0 0 1 0 АСС АСС 0 0 1 1 OS Выдача АСС 0 1 0 0 ОВ Выдача OS 0 1 0 1 IB То же 0 1 1 0 АСС » 0 1 1 1 OS Закрыта 1 0 0 0 ОВ То же 1 0 0 1 IB 1 0 1 0 АСС С 1 0 1 1 OS г Выдача АСС 1 1 0 0 ОВ Выдача OS 1 1 0 1 IB То же 1 1 1 0 АСС » 1 1 1 1 н одной микросхемы ускоренного переноса К600ИП179. Управляющие входы СОО—СО15, SYN1 и SYN2 объединяются параллельно для всех четырех микросхем, а шины DI, ОВ и IB распределены по соответствующим шинам микросхем. Схема ускоренного переноса ис- пользует вход CRI в младшей схеме н выходы CRP, CRG трех младших схем и образует вы- ходной перенос для двух старших схем. Вход- ной перенос CRI в младшей схеме определяет- ся предыдущей логикой, входным переносом второй схемы является выходной перенос CRO младшей схемы. Выходным переносом всего блока АЛУ является выходной перенос CRO со старшей схемы. MBS каждой млад- шей схемы соединен со входом LBS следую- щей. Во время всех операций сдвига сигналы MBS старшей схемы выдают также состояние двигателя. Сигналы ZD микросхемы с помо- щью операции И формируют нули в АЛУ. Пе- реполнение старшей схемы является перепол- нением АЛУ. Все выходы состояния АЛУ мо- гут быть использованы прн выполнении микро- команды Таблица 10.17 Параметр Обозна- чение Вывод Значения парамет- ров [макс (мин) J Режим измерения Ток потребления, мА: от источника Ucci !СС1 I. 24 240 исс1т=—5,2 В, исс2 = — 2 В от источника Uccz 25, 48 190 Входной ток высокого уровня, мкА 1 IH 8, 9, 13—16. 20—23 65 6/сс/=—5,2 В, UCC2 — — 2 В 18, 19, 26, 29—25, 37—47 27 350 435 U! = и1и--~ 0,81 В Входной ток низкого уровня, мкА I IL 18, 19, 26, 28—35, 27—47 (0,5) UCC1~ 5,2 В. UCC2 — = —2 В, = = —1,85 В Выходное напряжение высокого уровня, В UOH 2—6, 8—11, 13—16, 20—23 —0.81 (—0,96) ^СС1~ 5,2 В, UCC2 — 2 В, UlH = — 0,81 В, UIL-—1,85 Выходное напряжение низкого уровня, В UOL 2—6, 10, 11 -1,65 (-1,85) UCC1= 5.2 В, исС2-.~ 2 В, 8, 9, 13—16, 20—23 — 1,65 (-1,90) UIH=— 0,81 В, UIL~. -1,85 В Выходное пороговое на- пряжение высокого уровня, В Uoth 2—6, 8—11, 13—16, 20—23 (—0,98) UCCI — — 5.2 В, UCC2 -. 2 В, UlrH= — 1,105 В, UITL = -1.475 В Выходное пороговое на- пряжение низкого уров- ня, В Uот I. 2—6. 8—11, 13—16. 20—23 — 1,63 Ucci~~5.2 В, UCC2= 2 В. и1тн = —1,105 В, U/T[= — 1,475 В 315
Окончание табл. 10.17 Параметр Обозна- чение Вывод Значение параметров {макс (мни.)] Режим измерения Время задержки распро- странения сигнала меж- ду выводами при вклю- чении или выключении, нс lPHL ’ lPLH 29 и 13 44 н 13 37 и 13 26 н 13 8 и 13 45 и 14 19 и 14 28 н 13 27 н 13 27 и 13 27 и 13 27 и 13 33 и 23 41 20 47 43 9 16 12 9 51 47 19 И 10 Uccl —3,2 В, ^ss ~ sso —2,0 В, ^ссг-=0 В, UlH= 1,11 В, G/l=-0,31 В, Zl = 50 Ом В табл. 10.17 приведены основные парамет- ры К1800ВС1 при температуре окружающей среды 25 °C. 10.2. Микросхема К1800ВУ1 Микросхема К1800ВУ1 — устройство мик- ропрограммного управления (MCU), форми- рует адрес микрокоманды и осуществляет уп- равление последовательностью выполнения операций. Микросхема реализует 16 команд и осуществляет работу с управляющей памя- тью различной организации. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 10.4, назначение вы- водов — в табл. 10.18, структурная схема по- казана на рнс. 10.5. В состав микросхемы входят, регистр ад- реса RG0, регистр повторения RG1, ре- гистр команд RG2, регистр состояния RG3, стек регистров RGS, содержа- щий четыре регистра (RG4—RG7), мульти- плексор блока следующего адреса, блок сле- дующего адреса, блок контроля состояния, блок приращения и переноса и блок управле- ния выдачей адреса. Все регистры (за исклю- чением регистра адреса) имеют на входе муль- типлексоры, позволяющие принимать инфор- мацию из различных шин и блоков. Регистры RG0—RG1 предназначены дли временного хра- нения данных, адресов и команд, изменяю- щихся в процессе работы микропроцессора. Все регистры построены на двухступенчатых синхронизируемых х положительным фронтом RS-триггерах. При других состояниях сигнала сннхронизацни SYN (независимо от состояния на входах триггера) информация на нх выхо- дах не меняется. Регистры устанавливаются в исходное состояние сигналом SR Передача данных и вычисления в микросхе- ме осуществляются с помощью 13 управляю- щих сигналов на входах СОО—СОЗ, ГСо—IC3. 316 Операциями регистра RG3 управляют входы СОО—СОЗ, кроме того, состояние регистра RG3 может быть установлено по сигналу на входе DI. Управляющие входы СО6—СО8 оп- ределяют источник или место назначения ин- формации /В н ОВ Выводы условного перехо- да BR и расширения ЕХ определяют состояние внутри схемы. Микросхема выполняет 16 ко- манд, выбираемых с помощью входов 1С0—1СЗ Каждая управляющая команда определяет ис- точник данных для следующего адреса памя- ти, который записывается в регистр RG0. Ниже приводится обозначение, наименование и характеристика 16 команд MCU: INC — приращение на 1, направляет содер- жимое RG0 через схему приращения, прибав- ляет CRI и возвращает результат (RG0+ + CRI) на входы регистра RG0. Команда ис- пользуется для линейного шагового прираще- ния адреса. При параллельной работе К1800ВУ1 вывод CRO младшей микросхемы соединен с CRI старшей, а вывод CRI младшей установ- лен в лог. 1; IMP — переход к следующему адресу, обес- печивает безусловный переход к следующему адресу управляющей памяти. Место назначе- ния перехода указывается входами NA, кото- рые соединены обратной связью с управляю- щей памятью. Данные от входов NA к регист- ру RG0 поступают под воздействием положи- тельного фронта синхросигнала; JIB — переход по коду шины IB, является прямым переходом по адресной информации на входах шины IB. Обычно шнна IB являет- ся внутренней информационной шиной в про- цессоре н может использоваться для ввода на- чального адреса команды программы. Инфор- мационная шнна IB маскируется с помощью обратной связи между управляющей памятью и входами NA. Таким образом, следующий ад- рес определяется шинами IB и NA, объединен- ными схемой И;
JIN — переход по коду шины IB и загруз- ка RG2, направляет информацию с шин IB и NA через схему И в RG0, как и команда Л В. Кроме того, команда загружает информацию шнны IB в регистр RG2 на том же такте син- хронизации. В RG2 эта информация может за- тем использоваться в микропрограмме для первичной и вторичной модификации прохож- дения программы; JPI — переход на основную команду, яв- ляется переходом по результату операции И содержимого RG2 и входов NA. Регистр RG2 загружается прн выполнении предыдущих команд IIN и IL2. Код, содержащийся в RG2, используется для начала новой последователь- ности микрокоманд или видоизменения микро- команд существующей последовательности; IBP — переход к внешнему входу, является прямым переходом информации по коду шины ОВ. Информация с шин ОВ н NA через схему И (OBNA) поступает в регистр RG0. Эта команда разрешает ввод начального адреса или видоизменение информации для потока микропрограмм; JL2 — переход ко входам NA и загрузка RG2, является прямым переходом к шнне NA и параллельной загрузкой GR2 от шины IB. Эта команда может выполниться во время вы- полнения других команд. Она используется для запоминания вектора прерывания или ад- реса новой операции; JLA — переход по входному коду NA и за- грузка RG1, является прямым переходом по коду NA и параллельной загрузкой RG1 изме- ненным значением RG0+CRI. Команда может использоваться для прерывания или как до- полнительная подпрограмма. JSR — переход к. подпрограмме, является безусловным переходом к подпрограмме. Ад- рес перехода определяется входами NA, кото- рые загружаются в регистр RG0. Одновремен- но находящийся в RG0 адрес направляется через блок приращения и загружается в ре- гистр стека RGS. Команда JSR работает в Таблица 10.18 Вывод Обозначение Тнп вывода Функциональное назначение выводов 1, 24 t/cci — Напряжение питания —5,2 В 2 CRO Выход Перенос 3—6 RGOI, RGO2, Выходы Данные адресного регистра RGO3, RGOO RGO, разряды 0—3 7, 17 Usso — Общий выходных транзн- 8—11 овз—ово Входы/ Шина ОВ — двунаправлен- ВЫХОДЫ ные выводы разрядов 0—3 12, 36 Uss — Общий схемы 13—16 IB3—IB0 Входы/ Шина IB — двунаправлен- выходы ные выводы разрядов 0—3 18, 26, 27 СО6, CO7, СО8 Входы Управление шинами IB и ОВ 19—22 RG30—RG33 ЁХ Выходы Данные регистра состояния RG3, разряды 0—3 23 Вход/ Двунаправленный вывод 25, 48 Ucc2 выход расширения Напряжение питания —2,0 В 28, 30, СО2, СОО. СО1, Входы Управление регистром со- 32 СОЗ СТОЯНИЯ 31 DI Вход Данные регистра состояния 33—35, NA3, NA1, Входы Следующий адрес NA, раз- 37 NA2, NA0 ряды 0—3 38 СО4 Вход Управление условным пере- ходом 39 BR Вход Условный переход 40 SR Вход Установка в исходное со- стояние 41—44 IC3, ICO, IC1, IC2 Входы Команда управления IC, разряды 0—3 45 SYN Вход Синхронизация 46 CRI Вход Перенос 47 СО5 Вход Управление разрешением адресного регистра Рис. 10.4. Условное гра- фическое обозначение К1800ВУ1 10 мои 08 42 0 « » 17 43 I 0 J IO 44 2 9 41 3 2 3 8 29 СО 0 8В0 g 30 I 0 28 2 1 3 32 2 4 38 4 3 5 47 18 5 863 О 19 1 ' S 20 ?5 / 27 7 2 21 8 J 22 NA 37 О IB 34 1 о 35 2 1 15 33 3 2 14 JJI 3 13 , 23 39 88 ЕХ < 40 88 080 2 .7,17 JZ36 45 SYN USSO^ 45 081 Uccp 1,24 25,48 “CCZ- 317
NA IB OB Рис. 10.5. Структурная схема К1800ВУ1 двух режимах, зависящих от состояния триг- гера. Режим без повторения используется для обычной подпрограммы. Триггер сброшеи (/?SQ = 0), находящийся в RG0 адрес увеличи- вается на 1 и загружается в стек. Таким об- разом, RGO+ CRI-+RG4 н содержимое регист- ров RG4—RG7 переносится на один разряд вниз. При возвращенки от программы увели- ченный адрес ставит управление в основной программе на один разряд ниже адреса JSR. Режим с повторением используется для многократного выполнения единичной подпро- граммы. Триггер предварительно устанавли- вается (7?SQ=1) командой RSR. Выдача ин- формации из блока приращения запрещена и содержимое RG0 загружается в RG4. Регист- ры стека RG0—RG7 загружаются, как н в пре- дыдущем режиме. Прн возвращении от под- программы первоначальный адрес JSR переда- ется в RG0 и команда JSR повторяется. Этот цикл продолжается до тех пор, пока не дости- гает заданного числа повторений, о чем указы- вает сигнал ЕХ=0. Триггер определяет режим повторения и вывод ЕХ соединяется с регист- ром RG1 для определения числа повторений. При выполнении команды JSR блок прира- щения управляется сигналом, определяемым уравнением CRI (внутренний) CRI (RCQ 'j \/(RG13-RGll-RG10)-EX)-, RTN — возврат от подпрограммы, является безусловным возвратом от подпрограммы, прн которой стек RGS разгружается, содержимое RG4 передается в регистр RG0. Команда RTN используется совместно с командой JSR для выполнения подпрограммы или многочислен- ных вычислений в зависимости от состояния триггера. Если RSQ=0, то выполняется воз- врат, стек разгружается и содержимое RG4 передается в регистр RG0. Если 7?SQ=1, то стек разгружается в RG0 и содержимое RG1 увеличивается на 1. Команда RTN продолжа- ется в режиме повторения до тех пор, пока во всех разрядах регистра не установится 1, и триггер устанавливается в исходное состояние; RSR — повторение подпрограммы, устанав- ливает в исходное состояние триггер и регистр RG1 для повторяющихся микрокоманд или 318
подпрограмм. При выполнении команды RSR содержимое RG0 увеличивается на 1 для сле- дующего адреса (RGO+CIN^-RGO), RG1 за- гружается от входов МА и триггер устанавли- вается в 1. Регистр RG1 определяет число пов- торений микрокоманды или подпрограммы. Со- держимое RG1, используемого в качестве счет- чика циклон, увеличивается до тех пор, пока все его разряды ие будут заполнены единица- ми (полный счет). В этом случае число повто- рений, первоначально загружаемое в RG1, мо- жет быть дополнением до 2 требуемого числа. Установка триггера в 1 позволяет с помощью команд JSR и RTN повторить подпрограммы и с помощью RPI повторить единичные микро- команды; RPI — повторение команды, используется для повторения единичных микрокоманд. В режиме повторения (триггер устанавлива- ется в 1 с помощью команды RSR) RPI хра- нит константу адреса RG0 управляющей памя- ти и увеличивает на 1 число повторений RG1. При конечном числе повторений (все 1 в RGJ) триггер устанавливается в 0 н по команде RPI содержимое RG1 и входов МА, объеди- ненное операцией И, загружается в RG0. Команда RPI выполняет прямой переход по коду нового адреса после того, как последо- вательность повторения микрокоманд заканчи- вается и во всех разрядах RG1 содержится 1. Вывод ЕХ используется для заполнения реги- стра RG1 всех микросхем К1800ВУ1. В режи- ме без повторения (RSQ=0) команда RPI становится прямым переходом по коду реги- стра RG1. Выход этого регистра соединяется со входами NA операций И и загружается в RG0. В этом режиме команда RPI использует- ся совместно с JLA для одноуровневой под- программы, где адрес возврата (начальный адрес плюс CRI) соединяется операцией И с входами NA; BRC — переход по условию, является ус- ловным переходом по коду входов NA. Раз- решение условного перехода_определяется вы- ражением__ ЕХ-(СО4 V BR). Если ЕХ (СО4 V BR)=0, то BRC выполняет прямой переход по коду NA. Если значение условного перехода равно 1, то содержащийся в RG0 ад- рес управляющей памяти увеличивается на 1 (RGO+CRl-^RGO) и программа переходит к следующему шагу. Обычно контрольный раз- ряд вводится на вход условного перехода BR. При соединении____нескольких микросхем К1800ВУ1 вывод ЕХ включен так, что все мик- росхемы реагируют на один и тот же сигнал условного перехода. По управляющему входу С04 разрешается управление входом BR, вы- бирающим ту микросхему К1800ВУ1, для ко- торой проверяется выполнение условного пере- хода. Выбранный разряд RG3 может также использоваться для условного перехода; BSR — условный переход к подпрограмме, выполняется, если EX (СО4 V BR)=0. Адрес назначения подпрограммы со входов загружа- ется в RG0, а содержащийся в RG0 адрес уве- личивается на 1 и загружается в стек (RG0+ 4-CRl->-RG4). Если значение условного перехо- да равно 1, то настоящий адрес управляющей памяти увеличивается на 1 (RGO + CRI-^RGO). Состояние триггера не влияет на команду BSR. Однако подпрограмма BSR может быть вложена в последовательность повторяющей- ся подпрограммы JSR — RTM без увеличения числа циклов регистра RG1. Далее использует- ся команда ROC для возврата от перехода к команде BSR; ROC — возврат по условию, является ус- ловным возвратом от подпрограммы. Если значение условного перехода EX (СО4 V В7?)=0, то возврат выполняется загрузкой со- держания RG4 в RG0. Если это значение рав- но 1, то выполняется прямой переход к под- программе загрузкой входов NA н RG0. Команда работает независимо от триггера и может использоваться совместно с командой BSR для вложения подпрограммы в повто- ряющуюся последовательность; BRM — условный переход и переадресация, является переходом по коду входов NA с из- менением адреса с помощью входов BR и ЕХ. В RG0 загружается следующая информация RG03=NA3\ RG02<=NA2- RG01 = NA1 EX; RG00=NA0-BR. Необходимо отметить, что сигнал ЕХ инвертируется как модификатор. Изменение адреса разрешает условный пере- ход на несколько направлений. По сигналу СО4 переключается модификатор условного перехода. Выполнение одной нз 16 команд MCU про- водится согласно условиям, приведенным в табл. 10.19. Возможными источниками инфор- мации являются регистры RG1, RG2, RG4, входы шнн МА, IB, ОВ н блок приращения и переноса. После выполнения соответствующей команды информация заносится в адресный регистр RG0 и может поступать на выходы RG0—RG03 через блок управления выдачей адреса при СО5=1. Если СО5=0, то выдача информации нз регистра RG0 на внешние вы- воды запрещена и используется только для выполнения внутренних операций. Регистр повторения RG1 работает как счет- чик для повторяющихся единичных микро- команд нлн повторяющихся подпрограмм команд многократного сдвига, умножения и деления. Кроме этого, регистр RG1 может вы- полнять функции накапливающего регистра адреса управляющей памяти. Регистр команд RG2 используется в основном как регистр команд или регистр кода операции. Источни- ком информации для RG2 является входная шина IB. Работа регистра RG2 (как и преды- дущих регистров) контролируется кодом IC0—IC3. Регистр состояния RG3 используется для запоминания условий признака. Регистр мо- жет загружаться со входов NA н шины IB при воздействии управляющих сигналов СОО—СОЗ и входа DI (табл. 10.20). Инфор- мация с любого разряда RG3 может поступать 319
Т а б л и ц а 10.19 Коман* Да Управление sr Условия перехода илн повторения Выходы регистра илн триггера «•» О Сч U о •*. 5 *> RGO RG1 s or RGS o 5? X X X X X 0 X 0 0 0 За>рузка RGO в RGS 0 INC 1 1 0 0 1 X RGO+CRI —— — — — JMP 0 0 I 0 1 X NA — __ JIB 1 0 0 0 ) X I В-NA — JIN 1 0 0 I 1 X IB-NA — IB JPI 1 0 1 0 1 X RG2-NA — J EP 1 I 1 0 I X OB. NA — —- JL2 0 0 0 I 1 X NA — IB __ J LA 0 0 1 I 1 X NA — — — — JSR 0 0 0 0 I RSQ \JRIN-~EX=0 NA — — Загрузка RGO в RGS —. I RSQ VR>n ‘EX=/ NA — — Загрузка RG0-[~CR/ — RTN 1 1 1 1 I RSQV Rl N • EX=0 RG4 RG1+CRI — Разгрузка RGS в RGO — 1 RSQVR1N-EX=\ RG4 — Разгрузка RGS в RGO — RSR 1 1 0 1 I X RGO+CRI NA — — 1 RPI 1 0 1 1 1 RSQ V RIN-IeX—0 — RGl+CRl — — — RSQ V RIN-EX=A RG1 - NA — Q BRC 0 1 0 1 1 EX- (CO4\JBR) = 0 NA — — — — EX • (CO4\J BR)=l RGO+CRI — — — — BSR 0 1 0 0 1 EX-(CO4 VBR) = 0 NA — — Загрузка RGO+CRI — EX- (CO4\JBR)=l RGO+CRI — — — — ROC 0 1 1 1 1 ~EX- {CO4\jBR) = 0 RG4 — — Разгрузка RGS в RGO — ~EX • (CO4+~BR)=1 NA — — — — BRM 0 1 1 0 1 CO4=I NA — , — — — CO4=0 rgoo=nao-br RG01=NAIX XEX RG02—NA2 RG03—NA3 Примечания. ). RSQ— выход триггера в блоке повторения; X —состояние не определено; <—» — состояние не изменяется; RIN— RG13‘RG12RG11-RG1O. 2. Установка регистра н /?5-трнггеров происходит по положительному фронту синхросигнала. на вывод расширения ЕХ. Другой функцией RG3 является расширение адреса управляю- щей памяти путем организации ее в формат слово-страница. Адрес слова в данном случае содержится в регистре адреса, а адрес страни- цы— в регистре состояния. Третьей функцией регистра RG3 является запоминание всего ко- да операции или его части. Стек регистров RG4—RG7 используется для хранения адресов возврата илн обраще- ний к подпрограммам и для запоминания со- стояния внутренних регистров при обработке с прерыванием. Стек регистров состоит из 16 триггеров с организацией 4X4. Выход каж- дого триггера одного регистра подключен ко входу триггера того же разряда следующего регистра. Информация записывается в pei.^rp RG4 через внутренние входы OY0—OY3, а в регистр RG7 — через внутренние входы 0X0— ОХЗ. Состояние регистров стека RG4—RG7 определяется управляющими сигналами СО6— СО8 и состоянием на EX, RSQ (табл. 10.21). При необходимости увеличить разрядность сте- ка можно через внешние шины /Ви О В под- ключить регистры на других микросхемах или объединить параллельно микросхемы К1800ВУ1. Занесение или выдача информации во внутренних регистрах К1800ВУ1 произво- дится через шины IB и ОВ с помощью управ- ляющих сигналов СО6—СО8 (табл. 10.22). Блок приращения ,и переноса используется для увеличения иа 1 содержимого регистров RGO, RG1 при выполнении команд или повто- ряющихся микрокоманд, а также для органи- зации параллельной работы нескольких MCU. Блок повторения обеспечивает условия рабо- 320
Та блица 10.20 Управляющие входы Выходы регистра RG3 EX СОЗ ZOO СО1 СОО son eon СЭ OJ S X X X X 0 0 0 0 0 — 0 0 0 0 1 — D! RG3O 0 0 0 1 1 — - DI - RG.il 0 0 1 0 1 - DI — — RG3 2 0 0 1 1 1 DI - — RG:i:i 0 1 0 0 1 — — - RG:iO 0 1 0 1 1 — -- - — RGH 0 1 1 0 1 — — — RG32 0 1 1 1 1 — - — RG3.1 1 0 0 0 1 — D! 1 1 0 0 1 1 — — DI - 1 1 0 1 0 1 DI — — 1 1 0 1 1 1 DI — — - I 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 IB3 IB2 IBI I BO 1 1 1 1 0 1 i\'A3 NA2 NA! N AO 1 1 1 1 1 1 — - — 1 Таблица 1'0.21 Команда Управление Следующее состояние SR EX RSQ CO6 (.07 (.08 RG4 RGS RG 6 RG7 RTN\/RPI 0 A 1 X X X RGI RG4 RG5 RG6 RTNyRPI 0 A 0 X X X RGO RG4 RG5 RG6 RTN\/RPI 0 X A X X X RGO RG4 RO5 RG6 JSR 1 X 0 X X X RGO RG4 RG5 RGO JSR 1 1 1 X X X RGO .-CRI RG4 RG5 RG6 JSR 1 0 1 X X X RGO-i-CRl RG4 RG5 RG6 BSR 1 1 A X X X — — — — BSR 1 0 X X X X RGO + CRI RG4 RG5 RGO RTN I A A X 0 0 RG5 RG6 RG7 0 RTN 1 A X X 0 0 RG5 RG6 RG7 0 RTN 1 X A 0 0 1 RG5 RG6 RG7 IB RTN 1 X A 1 0 г RG5 RG6 RG7 OB ROC 1 1 A X X X - ROC 1 0 A X 0 0 RG5 RG6 RG7 0 ROC 1 0 A X 1 X RG5 RG6 RG7 0 ROC 1 0 X 0 0 1 RG5 RG6 RG7 IB ROC 1 0 A 1 0 1 RG5 RG6 RG7 OB JSR V BSR V 1 X A X X 1 — — — VRTN\IROC Примечание. X — состояние не определено; <—» — состояние не изменяется. ’ ты и последовательность повторения команд. Триггер RSQ этого блока устанавливается в 1 при повторяющемся и в 0 при неповторяющем- ся режимах. Блок следующего адреса под воз- действием сигнала условного перехода BR, сигнала расширения ЕХ и сигнала СО4 управ- ляет выполнением операции повторения или условного перехода. Выполнение условного пе- рехода определяется выражением £АХ X (СО4 V BR). Состояние вывода ЕХ описы- вается табл. 10.23, где функция повторения равна RSQ(RG13-RG12RG11RG1O). Объединение двух микросхем микропро- граммного управления К1800ВУ1 для 16-раз- рядного микропроцессора показано на рис. 10.6. Выводы IC0—IC3 соединены парал- лельно, и обе микросхемы выполняют одина- ковую команду. Параллельно подключены вхо- ды синхронизации SYN и установки SR. Уп- равляющие входы СОО—СОЗ работают неза- висимо в каждой микросхеме и управляют ре- гистрами RG3 отдельно. Регистр RG3 в микро- схеме В является регистром адреса страницы управляющей микропрограммной памяти, а в микросхеме А — регистром битов состояния. Вход CRI микросхемы А подключен к напря- жению низкого уровня при выполнении прира- щения на I, а вход CRO микросхемы А выдает сигналы в CR1 микросхемы В. Вывод ЕХ является общим и предназначен для выполнения функции условного перехода. 1 1 Зак. 53 321
Таблица 10.22 Команда SR CO 7 cos СОб—О CO5=1 OB IB OB IB X X 0 0 1 RGI RGI 1 JSR\JBSREX X 0 1 1 RG7 RGI 1 X 0 0 1 1 RG7 RG7 1 RTNXJROC-EX 1 0 1 1 1 1 1 JSR\JRTN\J(BSR\J 'J ROC) EX 1 0 1 1 RG4 RG4 1 X X 1 0 1 RG2 RG2 1 X X 1 1 1 1 1 1 Примечание Л — состояние не определено Таблица 10.23 EX Команд CO4 COS CO! coo Повторе- ние функции Примечание 1 RG30 JSRMRPR! v RTN V 1 X X Вход условного перехода BRC \J BSR \J ROC X 0 0 0 x или функция повторения RG31 0 0 1 ие может воздействовать RG32 0 1 0 на ЕХ в этой команде RG33 0 1 1 1 RG30 BRC-.J BSR\J ROC 1 X X X Вход условного перехода RG31 1 0 0 0 не может воздействовать RG32 0 0 0 1 1 1 на ЕХ при СО4=\ RG33 0 1 1 BR BRRG30 1 X X Вход условного перехода 0 0 0 выбирается иа линии BRRG31 BRC\J BSRXJROC 0 0 0 1 X ЕХ при С 04 —О и ко- II .1 1 мандой является BRC, BRRG32 0 1 0 BSR или ROC BR-RG33 0 1 1 1 1 X X Если функция повторе- ~RG30 JSR\JRPI VRTN 0 0 0 ния равна 0, то ЕХ ие зависит от 1SR, RP1 или RG31 X 0 0 1 0 RTN RG32 1 1 0 ~RG33 0 1 1 0 JSR\/RP/\/RTN X X X X 1 Если функция повторе- ния равна 1, то ЕХ пе- реходит в 0 при дейст- вии JSR, RPI или RTN Примечание. X — состояние ие определено. 322
Рис. 10.6. Пример объединения двух микро- схем К1800ВУ1 в 16-разрядиом микропроцес- соре Информация условного перехода проверяется иа входе BR микросхемы А, и при СО4=\ за- прещается вход условного перехода микросхе- мы В. Вход СО5 запрещает адрес слова — вы- ход RG0. В регистр RG3 данные могут вво- диться по входу DI. Две микросхемы К1800ВУ1 обеспечивают приращение прямой и условный переходы и подпрограмму для 256 слов управляющей памяти. При адресации бо- лее 256 слов память должна быть организова- на в формат слово-страница. Устройство микропрограммного управления, реализованное иа двух микросхемах К1800ВУ1, обеспечивает выбор слова в микро- программной памяти для выполнения команд. Каждое микропрограммное слово делится на группы разрядов, называемых полями, которые позволяют одновременно организовать работу отдельных устройств микропроцессора. Данное свойство микропрограммного управления по- зволяет выполнять несколько микрокоманд од- новременно при выполнении одной машинной команды и тем самым существенно улучшить быстродействие. Поэтому число микрокоманд в команде и скорость выполнения каждой мик- Таблица 10.24 Параметр Обозначение Вывод Значения параметров [макс (мин )] Режим измерения Ток потребления, мА: от источника Ucc\ !СС1 /, 24 250 UCCl ~ —5,2 В, от источника Ucc? ^СС2 25, 48 300 —2 В Входной ток высокого уровня, мкА 1IH 8—11, 13—16, 23 18, 26—32, 38. 39, 41—44, 46, 47 40, 45 45 370 470 U 1Н = —0,81 В Входной ток низкого уров- ня, мкА 11L 8—11, 13—16, 18, 23, 26—32, 38—44, 46, 47 (0,5) ulL= — 1,85 В Выходное напряжение вы- сокого уровня, В Уон 2—6, 8—11, 13—16, 19—23 —0,81 (—0,96) ll ll —0,81 В, —1,85 В Выходное напряжение низ- кого уровня, В Uql 8—11, 13—16, 23 -1,65 (—1,90) и и —0,81 В, —1,85 В 2—6, 19—22 —1,65 (-1,85) Выходное пороговое напря- жение высокого уровня, В Выходное пороговое напря- жение низкого уровня, В Uqth Uqtl 2—6, 8—11, 13—16, 19—23 2—6, 8—11, 13—16, 19—23 (—0,98) —1,63 U 1ТН = U ITL = UITL — U!ТН = = —1,105 В = —1,475 В — 1,105 В, —1,475 В 11* 323
Окончание табл. 10.24 Параметр Обозначение Вывод Значения параметров [макс, (мин.)] Режим измерения Время задержки распрост- tpHL' 45 и 22 16 ^cci ~ 3,2 В’ ранения сигнала между вы- 4 45 и 23 21 водами при включении или ^PLH выключении, нс 46 и 2 7 U SS ~ SSO В, 43 и 2 26 ZL~50 Ом, 44 и 23 21 (7/н=1,11 В, 41 и 8 33 (//,=--0,31 В 26 и 13 24 47 и 5 10 40 и 8 28 23 и 13 31 рокоманды будут определять быстродействие микропроцессора в целом. В табл. 10.24 приведены основные парамет- ры К1800ВУ1 при температуре окружающей среды 25 °C. 10.3. Микросхема К1800ВБ2 Микросхема К1800ВБ2 — устройство син- хронизации (FT), предназначено для выработ- ки синхросигналов, обеспечивающих синхрои- 71 8 со 0 1 FT 2 СР J 2 20 4 23 19 5 2 22 18 J 8 71 16 7 4 и / РП J сов ССС 4 16 5 сю UsStF Uss 3 , / E 24 6 LP1 SYN Ucc: ; 12 ST 17 S8 Рнс. 10.7. Условное гра- фическое обозначение К1800ВБ2 Таблица 10.25 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1 C/sso __ Общий выходных транзи- 2, 21—23 CPI, CP4, СРЗ, CP2 Выходы Синхросигналы 1-й, 2-й, 3-й и 4-й фаз 3 LPO Выход Признак последней фазы синхросигнала 4 CCO Выход Контроль состояния 5 LPI Вход Разрешение выработки синхросигналов 6 SYN Вход Задающий генератор 7 ST Вход Асинхронный пуск 8—11 СОО—СОЗ Входы Управление длительностью синхросигнала 12 Ucc — Напряжение питания —5,2 В 13 CO8 Вход Управление режимом «За- пуск — останов» 14 CO9 Вход Управление режимом «Ра- бота — профилактика» 15 СОЮ Вход Управление режимом «Од- нократный тактовый — фа- зовый» 16 CO7 Вход Управление длительностью синхросигнала последней фазы 17 SR Вход Установка в исходное со- стояние 18 CO6 Вход Управление наращиванием 19, 20 CO5, CO4 Входы Управление числом фаз синхросигнала 24 Uss . — Общий схемы 324
Рис. 10.8. Структурная схема К1800ВБ2 ную работу микросхем МПК К1800 в устрой- ствах цифровой автоматики и вычислительной техники. Число выходных фаз, длительность синхросигналов каждой фазы, запоминание синхросигнала и другие режимы работы FT программируются с помощью внешних сигна- лов, поступающих на соответствующие входы. Микросхема может быть также использована тля выработки синхросигналов в устройствах, построенных на базе микросхем серин К500. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 10.7, назначение вы водов — в табл. 10.25, структурная схема по- казана на рис 10.8. Микросхема содержит: синхронизатор пу- ска, формирователь длительности синхросигна- лов, блок управления режимом работы, блок контроля полного цикла, сдвигатель, формиро ватель числа фаз, формирователь длительно сти последнего синхросигнала, блок контроля последнего синхросигнала и выходные усили- тели. Запуск микросхемы производится асинхрон ным сигналом произвольной длительности на входе ST. В результате вырабатываются синх- росигналы СР1—СР4, длительность которых определяется тактовой частотой импульсов на входе SYN. Сброс всех выходов синхросигна- лов в 0 выполняется сигналами лог. 0 на вхо- де ST?. С помощью управляющих сигналов на входах СОО—СОЗ осуществляется программи- рование длительности синхросигналов СР1—СР4 соответственно, причем при СО, = 0 сигнал СР, имеет единичную длитель ность, при СО, = \ СР, имеет двойную дли- тельность. Управляющие входы СО4, СО5 позволяют программировать число фаз синхросигналов от одной до четырех. Управление длительностью последнего выходного синхросигнала в режи- мах «однократная фаза» и «остановка на фа- зе» производится сигналом на входе СО7. При СО7—1 выходные синхросигналы имеют двой- ную длительность в зависимости от состояния управляющих сигналов на входах СОО—СОЗ. При СО7— 0 в указанных режимах происхо- дит хранение последнего синхросигнала в со стоянии лог. 1. Вход управления наращиванием СО6, вы- ход признака последней фазы синхросигналов LPO и вход разрешения выработки синхросиг- налов LPI используются при объединении двух или более микросхем. Режим работы уп- равляется сигналами СОЮ (однократный - тактовый), СО9 (работа — профилактика), СО8 (запуск — остановка), различные комби- нации которых приведены в табл. 10.26. Микросхема имеет контрольный выход со- стояния CC0. Сигнал СС0 = 0 при поступле- Таблица 10.26 Режим работы Операция Управление оо 8 сою о Про- фи- лакти- чес- кий За пуск Остановка в конце цикла Остановка на фазе 1 1 1 0 0 1 Оста- новка Единичный цикл Единичная фаза 0 1 Рабо- чий Запуск Остановка в конце цикла Остановка иа фазе 1 1 1 0 1 1 Останов- ка Единичный цикл Единичная фаза 0 0 1 0 Т а б л и ц а 10.27 ff) с Q я -е- О о ё- О о О и о =< =< е< ч о О X X X X X га га га га 0 0 1 0 1 3 1 0 2 1 1 4 Т а б л и ц а 10.28 Вход Состоя- ние иа входе Фаза синхро- сигнала Длительное! ь синхросигнала СОО 0 1 Единичная 1 1 Двойная СО1 0 2 Единичная 1 2 Двойная СОЗ 0 3 Единичная 1 3 Двойная СОЗ 0 4 Единичная 1 4 Двойная 325
jnjnjnjmjTnjinjTTL я “]_____________________ ™ Г~1 Г~1_________ си I I LJ If О I I LJ ССО I_________________ al Sr» JlJTITnJTnJTJTnJTJT Sf ~1 ________________________________ COS I I cn I I l_| cn I I I Г crs I I (Pi I I LFO "l_J ко |_____________________________ V Рис. 10.11. Временные диаграммы работы микросхемы в рабочем режиме: а единичная фага; б остановка на фаге. СРЗ двойной длительности Рис. 10.9. Временные диаграммы. и формирование синхросигнала п)ска 57 5; б формирование второй фа гы синхросигнала двойной длительности: л единичный цикл нии сигнала S/?, либо при окончании операции «единичный цикл» либо при остановке в кон- це цикла, ССО — 1 в остальных случаях. Внешние сигналы произвольной длительно- сти ST в синхронизаторе пуска преобразуются во внутренние синхронные сигналы SYN, дли- тельность которых равна длительности перио- да синхросигналов (рис. 10.9, а). Формирова тель числа фаз вырабатывает выходные им- пульсы-фазы, число которых зависит от состоя- ния управляющих сигналов на входах СО4 и СО5 (табл. 10.27). Формирователь длительности фаз синхро- сигналов позволяет увеличить с помощью уп равляющих сигналов на входах СОО—СОЗ длительность некоторых или всех выходных синхросигналов СР1—СР4 в 2 раза. Длитель- ность синхросигналов в единичном режиме равна длительности периода тактирующих сигналов SYN. Программирование длительно- сти фаз синхросигналов производится согласно табл. 10.28. Сдвигатель обеспечивает определенную по- следовательность всех синхросигналов. Все че- тыре фазы появляются илн отсутствуют на *—Рис 10.10. Временные диаграммы работы мик- росхемы в профилактическом режиме: а единичный цикл, четыре фазы. CPI и СР4 двой ной длительности; б - остановка в конце цикла, че тыре фазы 326
входах в строго определенные моменты време- ни с соблюдением последовательности 1-2-3-4. Формирователь длительности последнего синх- росигнала задает длительность последнего вы- ходного синхросигнала в режимах «единичная фаза» и «остановка на фазе». Режим работы блока управляется сигналом на входе СО7. Временные диаграммы работы микросхемы приведены на рис. 10.9—10.11. На рис. 10.10 временные диаграммы приведены для работы микросхемы в профилактическом режиме, на рис. 10.11 — в рабочем режиме. При многофазной системе синхронизации выработку синхросигналов в процессоре обес- печивают объединением нескольких микросхем К1800ВБ2. На рис. 10.12 показано соединение двух микросхем, которые могут вырабатывать до восьми синхросигналов. При объединении нескольких микросхем К1800ВБ2 одна (Л) яв- ляется основной, а все остальные (В) подчи- ненными. Если работает одна микросхема, го она является основной. На вход СО6 осиов- Таблица 10.29 Рис. 10.12. Пример объединения двух микро- схем К1800ВБ2, в устройстве синхронизации Параметр Обозначение Вывод Значения параметров (макс, (мин.)] Режим измерения Ток потребления от источ- ника Uce\, мА 1CCI /2 141 ^СС1 —5.2 В Входной ток высокого уров- ня, мкА 1IH 5—11, 13—20 320 ^hii —0,81 В Входной ток низкого уров- ня. мкА ' hi. 5—11, 13—20 (0.5) 'Л/. - 1 .85 В Выходное напряжение вы- ^'он 2—4. 21—23 - 0.81 U/н —0,81 В, сокого уровня, В (—0,96) <Л/. — 1,85 В Выходное напряжение низ- ^Ol. 2—4. 21—23 — 1 .65 UIH - —0,81 В, кого уровня, В (-1,85) <Л/. — 1,85 В Выходное пороговое напря- Uqth 2—4. 21—23 (-0.98) и ггн — 1,105 В, жение высокого уровня, В U IT 1. -1.475 В Выходное пороговое напря- [I k ОТ L 2—4, 21—23 — 1 ,63 'hru - 1.105 В, жение низкого уровня, В и rr i. 1,475 В Время задержки распрост- fl>I.H 6 и 2 9 UCCI -3.2 В, ранения сигнала между вы- водами при включении, нс 6 и 3 10 uss .. и SSO * В. 6 и 4 8 u IH 1,11 В, 6 и 21 9 - 0,31 в. 6 и 22 9 h. 50 Ом 6 и 23 9 Время задержки распрост- 'l’HI 17 и 2 11 UCCI —3,2 В. ранения сигнала между вы- водами при выключении, нс 17 и 3 14 uss Us.S‘1 -2 B. 17 и 21 15 l'lH 1.11 В, 17 и 22 13 u II. 0,31 В. 17 и 23 12 h. 50 Ом 327
ной микросхемы должно постоянно подавать- ся напряжение низкого уровня (лог. 1), а на подчиненные СО6 — напряжение высокого уровня (лог. 0). Сигналы управления режи- мом работы соединяются параллельно. Вход LPI основной микросхемы соединяется с вы- ходом LPO последней подчиненной. Если ра- ботает одна микросхема, то выводы LPI и LPO соединяются В табл 10.29 приведены основные пара- меры микросхемы К1800ВБ2 при температу- ре окружающей среды 25°C. 10.4. Микросхема К1800ВТЗ Микросхема К1800ВТЗ — устройство управ- ления памятью (СОМ), вырабатывает адреса памяти, запоминает их для передачи, выполня- ет арифметические и сдвиговые операции над данными и адресами. Микросхема выполняет 13 функций АЛУ над семью возможными опе- рандами и 17 операций передачи данных. Вы- сокая логическая гибкость достигается с по- мощью пяти независимых 4-разрядиых инфор- мационных шин, три из которых двунаправ- ленные Передача данных и вычисления осуществляются с помощью 15 входов управ- ления. Таблица 10.30 Вывод Обочиаченнe Тип вывода Функциональное назначение выводов 1, 24 Uc, > Напряжение питания -5,2 В 2 CRG— Of - Признак группового перено- са и переполнения 3—6 OB3—OBO Входы/вы Двунаправленные выводы ходы шины ОВ, разряды 0—3 7, 17 HsSO Общий выходных транзи- сторов Двунаправленные выводы пв сом IB 8—11 IB0—IB3 Входы/вы- 0 0 8 ходы шины IB, разряды 0—3 /7 1 ] 3 12, 36 13—16 Uss — Общий схемы /5 2 10 DB1. DB0. Входы вы- Двунаправленные выводы а 3 3 11 DB2. DB3 ходы шины данных DB, разряды 0—3 в ОВ 18—21 АО. A3, Выходы Адрес А. разряды 0—3 0 * 6 Al. A2 37 1 0 5 22 CR—MBS Вход/выход Перенос и вход/выход 33 2 4 старшего разряда при сдви- » .7 2 ге j 23 CRP—ZD Выход Распространение группово- СО J3 А го переноса и проверка на 10 0 18 25, 48 нуль 4Z 7 20 — Напряжение питания —2 В 2 2 21 26 CO4 Вход Управление разрешением J 19 выходов адреса 26 3 27 CO14 Вход Управление разрешением 28 6 CK-MBS шины данных и адреса 29 $ СВР-20 23 28 CO5 Вход Управление регистрами 31 CK-LBS 35 29—32, CO6. CO9. Входы Управление режимом рабо- 32 46, 47 CO7, CO8. ТЫ 30 8 CRG-0F 2 СОИ, СОЮ 3 IE 33, 34 P2, P3. Входы Указатель Р, разряды 0—3 10 usso ’ 37, 38 Pl. P0 46 п Uss > .12.36 35 CR—LBS Вход. Перенос и вход/выход 44 12 Ucci ’ J,24 младшего разряда при сдви- 45 27 13 74 Uccz ’ 25,18 39—42 COO—CO 3 Входы ге Управление передачей дан- ных 43 SYN 43 SYN Вход Синхронизация 44. 45 CO12, CO13 Входы Управление выбором адреса регистрового массива Рис 10.13. Условное i pa- фическое обозначение Пр н м еча ни e. Разряд 0 — младший, разряд 3 — старший К.1800ВТЗ 328
Рис. 10.14. Структурная схема К.1800ВТЗ Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 10.13, назначение вы- водов— в табл. 10.30, структурная схема по- казана на рис. 10.14. Микросхема состоит из регистра адресов RGA, регистра данных RGD, блока регистров RGE, арифметико-логического блока ALU, де- шифратора управления блоком DCA и шинами DC, мультиплексора данных MUXD, операнда A MUXA, операнда В MUXB, сигналов счет- чика MUX RGO, входных данных регистров, входной MUXI и выходной MUXO шин и бло- ка управления шинами. Шины данных ОВ, IB и DB двунаправленные, шина адресов А (вы- ходная) и шина указателя В (входная) одно- направленные. Восемь сигналов, вырабатывае- мых ALU, выводятся по четырем выводам: CR—MBS (перенос и старший разряд при сдвиге), CRP—ZD (распространение группово- го переноса и проверки на нуль), CR—LBS (перенос и младший разряд при сдвиге) и CRG—OF (генерация группового переноса и переполнения). Арифметические и логические операции, а также сдвиг в ALU выполняются над информацией, поступающей из шести воз- можных источников, регистры RGD и RGA, блок регистров RGF, шины IB, ОВ и Р. Операции передачи информации между бло- ками микросхемой СОМ имеют следующие обозначения: FOB — подключение блока реги- стров к шине Ofi; ROB — подключение регист- ра данных к шине Ofi; AIB — подключение выводов ALU к шине IB; DIB — подключение шины данных к шине IB; FDB —-подключение регистрового массива к шине данных; ODB — подключение шины Ofi к шине данных; RDB — подключение регистра данных к шине данных, ADR — подключение выходов ALU к регистру данных; DDR — подключение шины данных к регистру данных; IDR — подключе- ние шины IB к регистру данных; DRF — под- ключение шины данных к регистровому масси- ву (СО5 = 0); ODR — подключение шины Ofi к регистру данных; DAR—подключение шины данных к адресному регистру (005=1); РЮ — поточная передача данных от шины IB к шине Ofi через регистр данных; PDO — по- точная передача данных от шины данных к шнне Ofi через регистр данных; PID — поточ- ная передача данных от шины IB к шнне дан- 329
Таблица 10.31 Источник информа- ции Управление Операция передачи DB ALU ОВ 1В IB RGD RGD DDR, PDO ADR ODR IDR PID, PIO ODB Примечание. X — состояние иа входе без- различно; «-» -информация не передается. ных через регистр данных; ПОР — нет пере- дачи. Выполнение перечисленных операций пере- дачи информации проводится с помощью зна- чительного числа мультиплексоров (MUXD, MUXA, MUXB, MUX RGO, MUXI, MUXO) и регистров (RGA. RGD, RGF), Все регистры микросхемы синхронизируются положитель- ным фронтом сигнала SYN. Регистр RGA со- держит информацию о текущем адресе памя- ти и через мультиплексор может быть загру- жен информацией от шии DB, ОВ, регистров RGD и RGF и выходов ALU. Управление рабо- той RGA осуществляется сигналами СО4, СО5 и СО14. При СО5=1 RGA перезаписывает со- держимое и может использоваться как акку- мулятор. Сигнал СО4 управляет передачей информации на шину А. На шину А переда- ются данные из RGA при СО4—{ и устанав- ливаются 1 при С04=0. Регистр данных RGD служит для запоми- нания информации, поступающей или выходя- щей по шине DB, а также для записи инфор- мации из шин ОВ, IB и ALU. Мультиплексор регистра RGD управляется сигналами иа вхо- дах СО0—СОЗ согласно табл. 10.31. Блок ре- гистров RGF состоит из четырех регистров RG0—RG3, работа которых управляется сиг- налами СОЙ и СО13 согласно табл. 10.32. Ре- гистр RG0 используется в качестве программ. Каждый регистр RGF может быть расширен до необходимого размера слова параллельным Таблица 10.32 Регистр Управление Регистр Управление CO/2 COHi COI2 со/з RGO RGI 0 1 0 0 RG2 RG3 0 1 1 1 включением микросхем К1800ВТЗ. Операции передачи информации в К1800ВТЗ выполня- ются согласно табл. 10.33 с помощью управ- ляющих сигналов. Входящая и выходящая ин- формация шии DB и А проходит через инвер- тор в блоке управления сигналами, управляе- мом сигналом СО14. При СО 14=0 входящая или выходящая информация шины DB и вы- ходящая информация шины А инвертируется, при СО14=\ происходит прямая передача. Арифметико-логический блок микросхемы СОМ выполняет 13 операций, которые имеют следующие обозначения: ADD — двоичное сло- жение; SUB — двоичное вычитание; ASL, LSL — сдвиг влево арифметический, логиче- ский; ASR, LSR — сдвиг вправо арифметиче- ский, логический; EOR— исключающее ИЛИ; EORP — исключающее ИЛИ указателя; OR — лог. ИЛИ; AND — лог. И; POINT —сложение с указателем; REL — изменение состояния; MOD — модификация адреса. В табл. 10.34 показан порядок программи- рования операций, выполняемых ALU с по- мощью управляющих сигналов СО6—СОИ, передача информации и выполняемые опера- ции. Дешифратор управления блоком DCA де- шифрирует управляющие внешние сигналы СО6—СОИ во внутренние управляющие сиг- налы С АО—СА16, которые поступают иа ALU, MUXA и MUXB. Выбор операции ALU про- изводится параллельно с работой схемы управ- ления передачей данных, что увеличивает бы- стродействие устройства. Входы Р, подсоединенные к ALU, позволя- ют модифицировать адрес или использовать константы при адресации памяти. Эти входы позволяют организовать операции памяти и приращения счетчика программ для побайтно адресуемой памяти, а также других функций, например ввода информации в блок регистров. Состояние выходов ALU определяется сигна- лами иа управляющих выводах СО6—СО9 и конкретное иазиачеиие их зависит от выпол- няемой операции (табл. 10.35). Четыре сигнала признаков состояния ALU определяются сле- дующими уравнениями: CR0 = С RG V CRP • CR I; OF=C3®CRO = C3 (АОЗ.ВОЗ)уСЗ X Х(АОЗ-ВОЗ); CRP = (А03у ВОЗ) -(АО2У ВО2)-(АО1 У ВО1) X X (АООуВОО), CRG-=(AO3BO3) V(A03\JВОЗ' (АО2-ВО2) V у (АОЗу ВОЗ)-(АО2у ВО2)(АО1 ВО1)У V(АОЗVВОЗ) (AO2XJBO2) (AOiyBOl) X X(AO0-SO0); СЗ =•- (А02 ВО2) \J(A02\JВО2) (АО1-ВО1) V v(АО2 VВО2) (AOIV ВОГ) Х(АО0- ВОО)у у (АО2УВО2) (АО1У ВО1) (АООу BO0)-CRI; ZD = R3 R2 Ri RO, 330
Таблица 10.33 Операция передачи Управление Шина Состояние после передачи Источник Назначе* ние t Обозна- чение coo CO1 CO 2 соз cos CO14 DB IB OB Нет передачи NOP 0 0 0 0 X X 1 1 1 — ALU IB Al В 1 0 0 0 X X 1 A 1 — ОВ RGD DDR 0 1 0 0 X X 1 1 1 OB ALU RGD ADR 1 1 0 0 X X 1 1 1 ALU ТЛз RGF DRF 0 0 1 0 0 0 1 1 1 — DB RGF DRF 0 0 0 0 1 1 1 1 — DB RGA DAR 0 0 1 0 1 0 1 1 1 — DB RGA DAR 0 0 1 0 1 1 1 1 1 — ~DB IB DIB 1 0 1 0 X 0 1 DB 1 — DB IB DIB 1 0 1 0 X 1 1 DB 1 — DB RGD DDR 0 1 1 0 X 0 1 1 1 DB DB RGD DDR 0 1 1 0 X 1 1 1 1 DB IB RGD IDR 1 1 1 0 X X 1 1 1 IB RGF DB FDB 0 0 0 1 X 0 RGF 1 1 — RGF DB FDB 0 0 0 1 X 1 RGF 1 1 — DR DB RDB 1 0 0 1 X 0 RGD 1 1 — DR DB RDB 1 0 0 1 X 1 RGD 1 1 — OB DB ODB 0 1 0 1 X 0 OB 1 1 — OB DB ODB 0 1 0 1 X 1 OB 1 1 — IB RGD PID 1 1 0 1 X 0 RGD 1 1 IB DR DB PID 1 1 0 1 X 0 RGD 1 1 IB IB RGD PID 1 1 0 1 X 1 RGD 1 1 IB RGD DB PID 1 1 0 1 X 1 " RGD 1 1 IB RGF OB FOB 0 0 1 1 X x‘, f 1 1 — RGD OB ROB 1 1 1 1 X X ' 1 1. — ~D~B RGD PDO 0 0 1 1 X 0 .. 1 1 RGD DB RCD RGD PDO 0 1 1 1 X 0 1 1 1 RGD ~DB DB OB PDO 0 1 1 1 X 1 1 1 RGD DB RGD OB PDO 0 1 1 1 X 1 1 1 RGD DB IB RGD PIO 1 1 1 1 X 1 1 RGD IB RGD OB PIO 1 1 1 1 X 1 1 RGD IB Примечание. X — состояние не определено; «—>—состояние не изменяется. где R, - i-й разряд выходной шины ALU; АО, и ВО,—i-e разряды операндов АО и ВО; 1 = 0 (LBS), 1, 2, 3 (MBS); Р— входы шины указателя. Результаты R0—R3 операций из ALU мо- гут быть направлены в различные блоки (табл. 10.36). Передача информации на шину /Вив регистр данных управляется дешифра- тором управления ALU. Информацию из ALU можно также передать в регистр адресов, блок регистров н в счетчик программ (регистр RG0). Эти передачи управляются сигналом СО5 н выполняемой в ALU операцией. Если в качестве приемника выбран счетчик RG0 33 f
Таблица 10 34 СОб CO7 co s COS CO7 CO 8 CO 6 COZ cos CO 6 CO7 cos cos CO 7 cos CO6 COZ cos COS CO7 CO 8 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 ADD CRG—OF CRP—ZD SUB CRF—OF CRP—ZD AND CRO—Rd CRP—ZD OR CRO--R3 CRP—ZD ASR CRO— RS CRP—ZD CPG—1 ASL CRG—OF CRP—ZD EOR CRO—R3 CRP—ZD ОВ >-1В-Р OB+RGDP RGF-OBP RGF -RGD -Р OB-1B-P OB—RGD -P PGF-OB-P RGF — RGPP OB-(IBP) OB- IRGD-P) RGF-(OBP) PGF- (PG DP) OB V (OB-P) OB\J(RGD-P) RGF 4 (OB-P) RGF'J(RGD-P) OB RGD RGF RGA OB RGD RGF RGA OB&(1 В -P) OB^(RGD-P) RGF®(OBP) RGF®(RGD-P) ADD CRG—CRG CRP-CRP SUB CRG—CRG CRP-CRP AND CRO—R3 CRP—ZD EORP CRO—R3 CRP—ZD LSR CRC-1 CRP-ZD LSL CRC-CRG CRP-CP .MOD CRG-CRG CRP-CRP OB-ilB-P OB+RGD P RGF- OB P RGF A RGDP OB-IBP OB—RGD -P RGP-OBP RGF—RGD P OB-P RGDP RGF-P RGA-P OB,:.P RGDtP PGF—P RGA&P OB RGD RGF RGA OB RGD RGF RGA RGA-i P PGA+PGD P RGAA-OB-P R6A+RGFP Таблица 10.35 Состояние выходов Rl R4 Операция ALU Управление Признак состояния COS CO7 CO 8 co» CRG OF CRP—ZD CR - MBS CR—LBS AO 1 fiO'f CRI SUB , 0 0 0 0 1 OF CRG ZD CRP CRO CRI AO t BO | CRI ADD 0 0 1 0 1 OF CRG ZD CRP CRO CRI AO f AO ]-CRI ASL LSL 0 1 0 0 1 A3®A2 CRG ZD CRP CRO CRI AO-i P- CRI AOaBOACRI POINT REL 0 1 1 0 1 CRG CRG CRP CRP CRO CRI AO-BO AO-P AND 1 0 0 0 1 A3-B3 A3 ZD ZD R3 CRI AO\J BO AO®P OR EORP 1 0 1 0 1 0 CRG ZD ZD R3 CRI R3-AO3-AO2-AO1 R4-AO3; AO2-AO1 ASR ISP 1 1 0 0 1 1 1 ZD ZD R3 MBS AO AO® BO 40+ BO-]-CRI EOR MOD 1 1 1 0 1 CRC CRG ZD CRP R3 CRO CRI 332
СОб CO 7 cos CO9 сою con 0 1 1 РО/ \ г crg t rg (.RP CRP он ’ /' RG Г 1 Р RGI' Р RGO р 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 Г f RH RG < RG RP ( RP RGO IB RGO • R<,0 RGO i OB RGO , PGF R P P P 1 I 1 1 0 0 1 I 0 1 0 1 (СО12 = 0, СО13 — 0), то в него пересылается информация DB + ALU-+RG0. Если управля- ющий сигнал СО14 — 0, то значение DB следу- ет заменить на инверсное DB. Расширение разрядности микросхемы уп- равления памятью К1800ВТЗ до 16 показано на рис. 10.15. В данной схеме соединены че тыре микросхемы К1800ВТЗ, одна микросхема ускоренного переноса К500ИП179 и две мик- росхемы серии К500 для передачи сигналов при выполнении операции сдвига вправо. Если достаточно иметь 8 или 12 разрядов вместо четырех, то используются две или три микро- схемы К1800ВТЗ и дополнительные микросхе- мы (кроме микросхемы ускоренного переноса) не нужны. Прн соединении микросхем К1800ВТЗ ускоренный перенос выполняется при условии, когда во всех микросхемах К1800ВТЗ (кроме содержащей самый старший разряд) на управляющем входе СО8 имеет- ся 0. Таблица К) 36 Операция передачи COi Назначение Операция ALU RGA RGF RGO DRF DAR 0 1 A DB DB ALU ADR или Al В 0 1 A ALU - POINT (кроме RGO^ P) Друг ие 0 1 A ALU ALU ALU DRF 0 1 RGO DB DB ALU ALU POINT (RGO P) Другие 0 1 RGO ALU ALU ALU DRF DAR 0 1 DB DB ALU ALU rf:l ADR или A IB 0 1 ALU — ALU Другие 0 1 ALU — ALU DRF DAR 0 1 DB DB SUB. ADD. ASL - LSL. ЛЛ D OR - F.ORP, ASR--LSR, EOR- MOD ADR или AIB 0 1 ALU - - Другие 0 1 ALU ALU -
Рис. 10.15 Структурная схема 16-разрядного устройства управления памятью на мик- росхемах К1800ВТЗ и К500ИГ1179 Таблица 10.37 Параметр Обозначение Вывод Значения параметров [макс (мни )[ Режим измерения Ток потребления, мА. от источника UCci !СС1 1, 24 240 (7СС/——5,2 В, от источника Ucci {СС! 25. 48 230 ^СС2 ~ 2 В Входной ток высокого уров- 11Н 3—6, 8—11, 90 ня, мкА 13—16 370 UIH — — 0,81 В 22, 26—35, 37—42. 44—47 43 550 Входной ток низкого уров- 'IL 26—34. 37—47 (0,5) UIL- —1,85 В ня, мкА I Выходное напряжение вы- ион 2—6, 8—11. —0,81 UIH —0,81 В, сокого уровня, В 13—16. 18—23, 35 (—0,96) UIL —1,85 В Выходное напряжение низ- UOL 2, 18—21. 23 —1,65 и —0,81 В, кого уровня, В (-1,85) UIL - —1,85 В 3—6, 8—11, — 1,65 13—16, 22. 35 (-1,90) Выходное пороговое напря Uqth 2—6, 8—11, (—0,98) t/1гн - —1,105 В, жение высокого уровня, В 13—16. 18—23, 35 U/TL -1,475 В Выходное пороговое напря 2—6, 8—11 —1,63 UITH —1,105 В, жение низкого уровня, В 13—16. 18—23, 35 U1Т[ - —1,475 В 334
Окончание табл. 10.37 Параметр Обозначение Вывод Значения параметров [макс, (мин.)] Режим измерения Время задержки распрост- ранения сигнала между вы- водами при включении или выключении, нс lPHL' 1Р1.Н 35 и 10 35 и 22 22 и И 42 и 14 26 и 18 27 и 18 29 и 2 27 и 8 14 н 8 11 и 23 34 и 11 43 н 4 3 и 10 43 и 14 44 и 3 43 н 8 22 8 19 21 13 13 29 20 16 27 23 19 32 19 25 UCCl= -3.2 в, ^СС2 = 0 В . ^ss ~ ^sso = 2 В, t/7H=l,ll В, U,L 0,31 в. Z; 50 Ом В табл. 10.37 приведены эксплуатационные электрические параметры микросхемы К1800ВТЗ при температуре окружающей сре- ды 25 °C. 10.5. Микросхема К1800ВА4 Микросхема К1800ВА4 — двунаправленный преобразователь уровней ECL—TTL (1ВТ), выполняет преобразование уровней напряже- ния ECL-выходов в уровни напряжения TTL-входов или наоборот по двунаправленным шинам ECL и TTL. Передаваемые сигналы могут запоминаться в фиксаторе или прохо- дить с одной шины на другую без запомина- ния. Прн передаче информация инвертируется. Микросхема IBT — 4-разрядная, и разряд- ность обрабатываемой информации можно уве- личить кратно четырем. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 10.16, назначение вы- водов — в табл. 10.38, структурная схема по- казана на рис. 10.17. Структурная схема /ВТ состоит из четырех одинаковых частей для каждого разряда. Таблица 10 38 Вывод Обозначение Тнп вывода Функциональное назначение выводов /, 16 Us. — Общий 2—5 ECL1 -ECL4 Входы/вы- ходы Двунаправленные выводы ши- ны ECL, разряды 1—4 6 BYP Вход Управление обходом регистра- фиксатора 7 DE Вход Управление запретом выходов 8 U, г, — Напряжение питания —5,2 В , 9 Ucc 2 — Напряжение питания +5,0 В 10 ECL—TTL Вход Выбор направления передачи ECL—TTL 11 SYN Вход Синхронизация 12—15 TTL4—TTL1 Входы/вы- ходы Двунаправленные выводы ши- ны TTL, разряды 1—4 Рис. 10.16. Условное гра- фическое обозначение К1800ВА4 335
ECL rn Рис 10.17. Структурная схема К1800ВА4 Только дешифратор выбора режима работы н сигналы управления являются общими для всех разрядов. Схема состоит из фиксатора с мультиплексором, мультиплексоров сигналов ECL и TTL, усилителей сигналов ECL н TTL и усилителя для преобразования уровней на- пряжения. Три управляющих вывода: SED — выбор направления передачи, BYP— управле- ние обходом фиксатора, DE — управление за- претом выходов, определяют режимы работы микросхемы. Сигнал на входе 5FA синхрони- зирует работу триггеров фиксатора. При О£=1 вывод информации с шин мик- росхемы запрещен. Обе шины на выходе уста- навливаются в закрытое состояние. Когда на вход DE поступает 0, оба выхода открыты и moi ут принимать и выдавать информацию. Не зависимо от состояния входа DE информация с шины может быть передана в фиксатор прн появлении синхросигнала на входе SYN По сигналу на входе SED выбирается направле- ние передачи информации При напряжении высокого уровня на входе SED информация передается с шииы ECL на шину TTL, а при напряжении низкого уровня--с шины TTL на шину ECL Если сигнал на входе BYP—\, то инфор- мация с входной шины поступает одновремен- но на выходную шину и на фиксатор. Для записи информации в фиксатор с последующей передачей сигнал на входе BYP устанавлива- ется в 0. Сигнал синхронизации общий для всех триггеров фиксатора. При SYN~\ фик- сатор открыт н данные проходят с его входа на выход. Данные запоминаются прн перехо- де сигнала SYN(Ul-*-Uh). Режим на управ- ляющих выводах и функции, выполняемые шинами и фиксаторов микросхемы, приведены в табл. 10.39. Все сигналы, поступающие иа управляющие входы микросхемы, щйствуют при напряжении с уровнем ГС1.. Расширение разрядности микросхемы К1800ВА4 проводится при объединении управ- ляющих входов BYP, DE, SED, SYN и парал- лельном соединении информационных шии. В табл. 10.40 приведены электрические па- раметры микросхемы KJ800 при температуре окружающей среды 25 °C. Т е б л и ц а 10.39 Функции Управляющие входы (уровни ECL) фиксатора шины ТТL шииы ECL Щ О SED BYP 1 NAS Выход. Q Закрыта 0 0 0 0 Q — ECI Выход 0 0 Вход: 0 1 0 0 '1 I Обход (ECL -> TTL ) Выход. 1 0 Вход’ 0 1 0 0 1 0 Q = ЕСЕ Выход 1 0 Вход 0 1 0 0 1 1 - Закрыта Выход. Q 0 1 0 0 Q^TTI Вход 0 1 Выход: Q=1 Q=0 0 1 0 1 Обход {TTL- ECL) Вход' 0 1 Выход 1 0 0 1 1 0 Закрыта Закрыта 1 0 0 0 о — (1 ;i h О-O’ Закрыта Вход 0 1 1 0 0 1 Закрыта Закрыта 1 0 1 0 сс й II Гр ГВ liT — © Закрыта Вход: 0 1 1 0 1 1 Закрыта Закрыта 1 1 0 0 о© й F Вход: 0 1 Закрыта 1 1 0 1 — Закрыта Закрыта 1 1 1 0 <0-0 Ц iiT — о Вход. 0 1 Закрыта 1 1 1 1 Примечание < » —• состояние не изменя- ется. 336
Таблица 10.40 Параметр Обозначение Вывод Значения параметров [макс. (мни.)1 Режим измерения Ток потребления, мА. от источника Ucci от источника Ucc9 ]СС1 1СС2 8 9 130 80 исс1 --—5,2 В В Входной ток высокого уровня, мкА 11Н 6, 7, 10, 11 2—5 12—15 350 485 45 UIHI=— 0,81 В и1Н1=— 0,81 В, UILI— —1,85 В, £//н,=2,5 В, UIH1 = —0,81 В Входной ток низкого уровня, мкА 1IL 2—7, 10—11, 12—15 (0,5) £//ы=-1,85 В, U!L2 = 0,5 В Ток утечки на выходе, мкА !О1К 12—15 100 UIHt=— 0,81 В, UILt =-1,85 В, Ujh9 — 5 В Ток короткого замыка- ния, мА !OS 12—15 300 (170) С//Л,;--0,81 В, UILI= — i ,85 В, U 1L2 ’0 Выходное напряжение высокого уровня, В Vqh 2—5 12—15 —0,81 (—0,96) (2,5) ^сс2~ 5,2 В- В. (7/7L,“0,8 В иссг~ -5,2 В, OZCCJ? = 5,0 В Выходное напряжение низкого уровня, В UOL 2—5 2—5 12—15 12—15 — 1,65 (-1,85) (-1,98) 0,5 0,6 0,81 В, UILl- -1,85 В, и1Н2- 2,0 В Выходы закрыты 10— 25 мА 1л—50 мА Выходное пороговое на- пряжение высокого уровня, В Uqth 2—5 12—15 (—0,98) (2,5) с: с: с: 3 С 5 -5 С II II II I1 ii 1 I 1 1 1 _ — о р — о л. SS ОО 00 2° ОО СП —• Сп — ли . 05 . 05 СО 05 СО 05 * - ’ - 12 Зак. 53 337
Окончание табл. 10.40 Параметр Обозначение Вывод Значения параметров [макс, (мин.)] Режим измерения Выходное пороговое на- пряжение низкого уров- ня, В Uqtl 2—5 12— I5 21—16 — 1,63 0,5 0,6 0,81 В, t/7L/=-l,85 В, U 1ТН2~% В t//77n=- —1,105 В, /0 = 25 мА Uithi= —1.Ю5 В, /о = 5О мА Время задержки распро- странения при включе- нии нли выключении, нс *PHL' lPLH 2—15 4—13 6—15, 7—14, 10—13, 11—12 14—3 12—5, 7—3, 10—4, 11—5, 6—2 8 10 20 8 10 ^cci~ 5.2 В, Ucc2~5S> В U,Ht=— 0,89 В. и1!.г -I-69 В ^СС1= 3’2 В’ uss^usso ' = 2,0 В, UIL2 = 2,0 В UCC2 = 7.0 В, Ulh, = 1,11 В, UILI = 0,31 В, f//H2 = 4,0 В 10.6. Микросхема К1800РП6 Микросхема К1800РП6 — двухадресная бу- ферная память (DAM), предназначена для ор- ганизации быстродействующего буфера данных или регистрового массива. Память состоит из двух частей, адресуемых независимо, поэтому запись данных на одну ее часть может произ- водиться одновременно со считыванием дан- ных из другой. Благодаря этому свойству мик- росхема может выполнять функции буфера связи между быстродействующим процессо- ром и более медленными устройствами вво- да/вывода. Емкость памяти (матрицы) состав- ляет 32 слова по 9 бит в каждой части и мо- жет быть увеличена наращиванием. Запись и считывание данных по двум отдельным шинам может производиться одновременно. При запи- си данных в ячейку памяти одной части матри- цы они автоматически записываются в анало- гичную ячейку другой ее части. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 10.18, назначение вы- водов— в табл. 10.41, структурная схема пока зана иа рис. 10.19. Структурная схема DAM состоит из двух одинаковых частей, каждая из которых вклю- чает в себя усилители и формирователи запи- си данных AD и BD, дешифраторы адресов АА и ВА, блоки контроля четности адресов АА и ВА и данных, усилители считывания дан- 338 ных и регистры данных AD и BD, триггеры ошибки и матрицу памяти двойного доступа (32X9). Общей частью является блок сравне- ния адресов. Шины данных — 9-разрядные дву- направленные, шины адресов АА и ВА — вход- ные, 5-разрядные. Каждая часть матрицы име- ет входы разрешения записи с шин данных в память и входы разрешения выдачи данных из памяти на выходные шины. Синхронизация работы обеих частей микросхемы осуществля- ется синхросигналами SYNA и SYNB, которые поступают на регистры данных, блок сравне- ния адресов и триггеры ошибки четности. Вход управления 5/? устанавливает в ис- ходное состояние триггеры ошибки и регистры данных. Сигнал на выходе равенства адресов ЕО—ER указывает на то, что адреса АА и ВА равны и разрешение записи одной шины сов- падает с разрешением записи другой. Преиму- щество дайной структуры микросхемы заклю- чается в том, что матрица может быть исполь- зована как два регистра разрядностью 32X9 бит каждый, в которых считывание и запись может одновременно производиться по двум шинам адресов и данных независимо. Данные из одной шины могут записываться в ячейку памяти одной части, в то же время по другой шине данные считываются из ячейки другой части. Информация из памяти может считываться при SYNA=0 или SYNB = 0 и
Таблица 10.41 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1, 24 Ucc — Напряжение питания —5,2 В 2—6. 8—11 BD1, BD2. BDO, BD7. BD8. BD6—BD3 Входы/вы- ходы Двунаправленные выводы шины данных BD. разряды 0—8 7, 17 Us so — Общий выходных транзи- сторов 12, 36 Uss — ОбШий схемы 13—16, AD3—AD6, Входы/вы- Двунаправленные выводы 18—22 AD8. AD7. ADO. AD2. ADI ходы шины данных AD, разряды 0—8 23 ERA Выход Ошибка четности данных или адреса АА 26 SY NA Вход Синхронизация выходного регистра АА 27 EAD Вход Разрешение выдачи данных на шину AD 28 EWA Вход Разрешение записи из шины AD в память 29—34 AAO, AA1—AA5 Входы Адреса АА разрядов 0 (на четность), 1 (младшего)—5 (старшего) 35, 37—41 BA5—BA1, BAO Входы Адреса ВА разрядов 0 (на четность), 1 (младшего)—5 (старшего) 42 EWB Вход Разрешение записи из ши- ны BD в память 43 EBD Вход Разрешение выдачи данных на шину BD 44 SYNB Вход Синхронизация выходного регистра ВА 45 SR Вход Установка в исходное со- стояние триггеров ошибки и выходных регистров 46 EG—ER Выход Признак равенства адресов АА и ВА и признак ошибки 47 ERB Выход Ошибка четности данных или адреса ВА 48 CO Вход Управление режимом уста- новки Рис. 10.18. Условное гра- фическое обозначение К1800РП6 ЛАМ АЛ 29 о О 2!L 77 30 7 1 77 31 2 2 13 32 3 J 14 зГ 34 4 5 5 , 6 15 16 27 >ЕАЛ 7 19 28 'EWA 8 18 47 ВА ВЛ 40 О 2 1 2 38 2 J 37 J 3 77 35 4 5 4 10 9 42 кл/ 6 >Е1ГВ 7 . 5 26 , >5№А в 6 WNB Е8А< }23 45 ; 58 ЕВВ < ,47 48 СО 66Е8< 7,17 G1SO' ‘,12.36 Ucc : фиксироваться в регистре при SKVA=1 или SYNB = 1. Триггеры ошибки используются для про- верки четности адреса и данных. Выход триг- гера ошибки (ERA нли ERB) переходит в 0, если есть ошибка четности, ив 1, если нет ошибки четности при переходе синхросигнала из 0 в 1. Блок контроля четности адреса н данных срабатывает, если есть ошибка четно- сти адреса. Блок контроля ошибки адреса мо- жет быть запрещен подсоединением входов четности адреса (ААО и ВАО) к напряжению источника —2 В. Блок сравнения адресов вы- дает на выходе сигнал EG—ER, когда из па- мяти считывается неправильная информация 12* 339
запись ошибочная. Выходы триггеров регист- ра устанавливаются в 0, если вход СО подклю- чается к напряжению Uil. Если вход СО от- ключен, то входы регистров устанавливаются в состояние 011111111 (0 соответствует пози- ции младшего бита в слове). При управлении входом СО на входе S/? в обоих случаях не- обходимо установить 0. Работа микросхемы прн выполнении ос- новных операций показана в табл. 10.42. Запись в память запрещена, если сигнал на входе £Й7Д = 1 или EWB—X. Считывание из памяти в регистр данных запрещено и содер- жимое не изменяется, если сигналы синхрони- зации на входах 5Ш = 1 или SYNB=\. Пе- редача содержимого из регистров данных за- прещена, если сигнал на входе EAD=1 или £SD=1. При выполнении операции считывания воз- можны три режима работы. В режиме разре- шенного доступа £Л£>=0 или EBD — 0 вы- полняется передача содержимого регистров данных иа шину AD нли BD. В режиме адрес- ной выборки прн выполнении операции считы- вания адресные входы выбирают ячейку па- мяти н после определенной задержки на шине появляются данные при установлении лог. 0 иа входах SYNA, SYNB и EAD, ЕАВ. В треть- ем режиме происходит считывание данных при SYNA=0 или £КУВ = 0. Для этого адреса ячейки должны быть выбраны заранее, и если EAD = 0 илн ЕАВ —0, то на шине AD или BD появляются данные. Выбранные из матрицы данные запоминаются в регистре данных AD (табл. 10.43) при переходе SYNA или SYNB из 0 в 1. Запись данных в регистр BD описы- вается аналогичной таблицей. Выполнение операции записи производится от внешних источников данных при EAD — 1 н £ВД=1. 1 Однако входы EAD и EBD должны быть в открытом состоянии, если источником записы- ваемой информации является внутренний ре- гистр данных AD или BD. Входы шины адре- са открываются раньше входов, разрешающих запись, для того, чтобы четность адреса можно было проверить и не разрешить запись при наличии ошибки (табл. 10.44). Информация с шины данных записывается в ячейку памяти, когда разрешающий запись вход £1ГД = 0 или £1ГВ = 0. Информация ие Рис. 10.19. Структурная схема К1800РП6 340
Таблица 10.42 Операция Содержание матрицы памяти Считывание с выхода усилителя EWA Ошибка чет- 1 иости адреса ААО EWB Ошибка чет- ности адреса ВАО а s со 5 h и Адрес АА Адрес ВА AD BD К О § о о 5 О <У СО Ск Я Ц Си я Считывание AD, считывание BD — — МА0—МА8 МВ0—МВ8 1 X 1 X X Запись AD, считы- вание BD AD0—AD8 — AD0—AD8 МВ0—МВ8 0 0 1 X 0 Запись AD, считы- вание с усил. BD все 1 AD0—AD8 AD0—AD8 AD0—AD8 Все 1 0 0 1 X 1 Ошибка четности, нет записи AD, считывание BD — — МА0—МА8 МВ0—МВ8 0 1 1 X X Считывание AD, запись BD — BD0—BD8 МА0—МА8 BD0—BD8 1 X 0 0 0 Считывание с усил. AD все 1, запись BD BD0—BD8 BD0—BD8 Все 1 BD0—BD8 1 X 0 0 1 Считывание AD, ошибка четности, иет записи BD — — МА0—МА8 МВ0—МВ8 1 X 0 1 X Запись AD, запись BD AD0—AD8 BD0—BD8 AD0—AD8 BD0—BD8 0 0 0 0 0 Ошибка четности, иет записи AD, запись BD — BD0—BD8 МА0—МА8 BD0—BD8 0 1 0 0 0 Запись AD, ошиб- ка четности, нет записи BD AD0—AD8 — AD0—AD8 МВ0—МВ8 0 0 0 1 0 Ошибка четности, нет записи AD, ошибка четности, нет записи BD — МА0—МА8 МВ0—МВ8 0 1 0 1 X Запись запрещена — — Все 1 Все 1 0 0 0 0 1 Ошибка четности, нет записи AD, за- пись BD BD0—BD8 BD0—BD8 Все 1 BD0—BD8 0 1 0 0 1 Запись AD, ошиб- ка четности, иет записи BD AD0—AD8 AD0—AD8 AD0—AD8 Все 1 0 0 0 1 1 Примечания, шью АА1—АА5. 1. МАО—МА8 представляют данные в матр ице памяти в ячей ке. адресуе мой с помо- 2. МВ0—МВ8 представляют данные в матрице памяти в ячейке, адресуемой с помощью ВА1—ВА5. 3. X — состояние ие определено; «—» — состояние ие изменяется. должна изменяться в течение времени уста- новки, хранения и перехода напряжения иа входах EWA, EWB из Uoh в UOl. Триггеры ошибки выдают ошибку четности адреса или данных при EWA = 1 или EWB=1. Кроме то- го, информацию можно считывать из регистра данных сигналом синхронизации той же шины, по которой производилась запись. Ошибочная запись данных в матрицу памяти возможна при условии, что обе шины данных (AD и BD) записывают по одному адресу. Ошибоч- ная запись возникает также, когда запись про- изводится из одной шины данных, например AD, а синхросигнал появляется на входе ре- гистра данных другой шины, например BD. Если синхросигнал остается в состоянии лог. 0, достаточно длительное время после по- явления управляющего импульса разрешения записи на входах EWA (EWB), то содержи- мое регистров корректируется данными из матрицы и ошибки четности не возникает. Ошибка возникает в том случае, когда 5КЛМ = 1 или SYNB=\ во время появления всех единиц в регистре данных, так как все единицы являются признаком нечетности. Сиг- нал на выходе микросхемы EG—ER=0, когда 341
A Speca. AA0-AA5 (BA0-BA5) y—rO (50% SY/VA (SYNB) | _____ г|-г Тактовый • I . Тактовый * 1 ЧТ UMWbC ! I- —L—i ii ....>i 0 I Выходы данных {. ADO- ADS (BDO-BDd)---- ERA _______________________I- ' ~*1 ____о iffl! 50%Ж^; SYNA (SYNB) должен выть 8 состоянии лаг.О при __ ___ чтении; ЕвА(Евв) переходит 8 пог. О при наличии ошибки четности а) । JpD. 50% -Л Г, НО. Адреса АА0-АА5 (ВАО- ВАЗ) 'ПЕТ EfJA (EWB)- Тактовый 0 1 •0 2. Информация фиксируется, когда SYNA = \. 3 Считывание с усилителя AD разрешено с вы- ходов регистра AD при SYNA—Q. istr ^(фиксация д^нных^^50°/ч I % - | 0 0 t Входы данных ADO - ADO--- (BDO~ BDd)__ ERA ____ ERB ____ ERA (ERB) переходит Влог- О при наличии ошибки четности б) Выходы данных р । , ADO-Айд -----'* Г г" -------------------О (BDO-BDB) \/-50% б) Рис. 10.20. Временные диаграммы работы мик- росхемы в режимах выбора адреса — считыва- ния (а), записи по выбранному адресу (б) и считывания при разрешении выбора (в) Микропрограммная память Входная шина Выходная шина Таблица 10.44 1 га CQ «3 .«• т 1 > й Выход усилителя р* «4 IB считывания данных (AD, ВВ) к’ * • § Н к к я X к 100 U :* 1со |Ц] О X 1 0 X X X X — 1 0 X X X — 1 X 0 X X — 1 1 или 1 или X 1->0 1 ->0 Четное число еди- 1 1 0-> 1 1 0 НИЦ X 0 1 0->1 1 1 Нечетное число 0 1 0->1 1 X единиц Четное число еди- 1 1 1 0-> 1 0 НИЦ X 0 1 1 0-> 1 1 Нечетное число 0 1 1 0-> 1 X единиц Примечания. 1. Запись 1 0 или 0 -> I означает переход сигнала из лог. 1 в лог. 0 или наоборот. 2. X — состояние не определено; «—» — состояние не изменяется. Рис. 10.21. Пример подключения двух микро- схем К1800РП6 в блоке регистров процессора 342
создаются условия для возникновения ошибки (табл. 10.45). Временные диаграммы работы микросхемы DAM в различных режимах считывания по- казаны на рис. 10.20. Входы, разрешающие выдачу данных EAD или EBD, поддерживают- ся в состоянии лог. 0 (Uoh) при выборе адре- са считывания и в состоянии лог. 1 (Uol) при записи по выбранному адресу. Число 9-разрядных слов можно увеличить при организации блока регистров с применени- ем двух микросхем К1800РП6 и микросхем серии К500. Пример соединения данных мик- росхем в блоке регистров 16-разрядного про- цессора показан на рис. 10.21. В приведенной схеме две двунаправленные шины данных IB (входная) и ОВ (выходная) микросхем со- единены с двунаправленными 16-разрядными шинами процессора. Адреса АА1—АА5 и ВА1—ВА5 и управляющие входы EAD, EBD, SYNA, SYNB, EWA, EWB соединены с управ- ляющей памятью через регистр поточной об- работки и логические схемы серии К500. Рассматриваемый блок регистров на микро- схемах К1800РП6 служит для записи, хране- ния и считывания информации, обрабатывае- мой в АЛУ (К1800ВС1 или К1800ВТЗ). Блок регистров позволяет считывать слова для проведения операции в ALU и записывать ре- зультат обратно в тот же такт. Синхрониза- ция работы блока регистров производится синхросигналами SYN длительностью не ме- нее 5 нс, с помощью которых формируются синхросигналы SYNA и SYNB и синхросигна- Таблица 10.46 Параметр Обозначе- ние Вывод Значения параметров [макс, (мин )] Режим измерения Ток потребления от источ- I сс 1, 24 413 исс:^ —5,2 В ника Ucc, мА Входной ток высокого уров- 1IH 2—6, 8—11, 50 - ня, мкА 13—16, 18—22 29—41 310 и1Н = — 0,81 В 30—35, 37—40 370 26—28, 42—45 435 Входной ток низкого уров- ня, мкА 1IL 26—35, 37—45 (0,5) UIL = —1,85 В Выходное напряжение вы- Uqh 2—6, 8—11, —0,81 и/и^— 0,81 В, сокого уровня, В 13—16, 18—23, 46, 47 (—0,96) UIL == —1,85 В Выходное напряжение ииз- Vol 2—6, 8—11, — 1,65 UIH^— 0,8! В, кого уровня, В 13—16, 18—23, 46, 47 (-1,85) UIL— —1,85 В 2—6, 8—11, 13—16, 18—22 (-1,98) Выходы закрыты Выходное пороговое иапря- Uqth 2—6, 8—11, (—0,98) UirH- —1,105 В, жение высокого уровня, В 13—16, 18—23, 46, 47 UITL-—1,475 В Выходное пороговое напря- Uqtl 13—16, 18—22, 46 — 1,63 UITH 1,105 В, жение низкого уровня, В 2—6, 8—11 UITL - —1Л75 В 2—6, 8—11, —1,98 U 1тн-^— 1,Ю5 В, 13—16, 18—22 UITL — —1,475 В Выходы закрыты Время задержки распрост- tpHL > 27 и 10, 43 и 4 10 1/сс = —3,2 В, ранения сигнала между вы- 26 и 23, 44 и 47, 13 L'ss ~ Usso — 2 В, водами при включении или CPLH 26 и 46 выключении, нс 44 и 46, 28 и 46, UIH^ 1,11 В, 42 и 46 иlt - 0,31 В , 45 и 4, 45 и 20 18 30 и 20. 40 я 4 27 ZL 50 Ом 26 и 20, 44 и 4 12 343
лы для других устройств процессора (ALU, MCU, СОМ и др.). В табл. 10.46 приведены электрические па- раметры микросхемы К1800РП6 при темпера- туре окружающей среды 25 °C. 10.7. Микросхема К1800ВА7 Микросхема К1800ВА7 — двунаправленный приемопередатчик (BDT), предназначен для организации обмена информацией между от- дельными блоками процессора. Данные могут передаваться с одной шины АВ иа другую ВВ или в обратном направлении и направляться для запоминания в фиксаторе. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено иа рис. Г0.22, назначение вы- водов — в табл. 10.47, структурная схема по- казана иа рнс. 10.23. Структурная схема BDT состоит из пяти каналов, одинаковых для каждого разряда, общего дешифратора и цепей сигналов управ- ления. Каждый канал состоит нз триггера с мультиплексором, мультиплексоров А, В и уси- лителей А, В. Триггеры фиксатора реализова- ны на двухступенчатых, синхронизируемых фронтом синхросигнала D-триггерах. Вход SED выбирает направление передачи. Когда SED=f\, информация с шииы ВВ на- правляется на вход фиксатора и считывается из фиксатора на шину АВ. При SED = 0 на- правление передачи изменяется. При DE=l данные из выбранной шины могут быть пере- даны в фиксатор с помощью сигнала SYN. При DE=0 разрешается выдача данных на К1800ВА7 Таблица 10.47 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1—5 АВ1—АВ5 Входы/вы- ходы , Двунаправленные выводы шииы АВ, разряды 1—5 6 BYP Вход Управление обходом реги- стра-фиксатора 7 DE Вход Управление запретом выхо- дов 8 Ucc — Напряжение питания —5,2 В 9 SED Вход Выбор направления переда- чи АВ—ВВ 10 SYN Вход Синхронизация 11—15 ВВ5—ВВ1 Входы/вы- ходы Двунаправленные выводы шины ВВ, разряды 1—5 16 Uss — Общий ABI-AB5 BBf-BBS выбранную шину. При BYP=1 данные пере- даются одновременно на выход и на вход фик- сатора. При BYP—Q данные загружаются в фиксатор и не передаются на выбранную ши- ну. Оии хранятся в фиксаторе, если сигнал SYN изменяется (DJL->-DJH), и проходят че- рез него без запомииаиия, если 5Ул=1. Функ- ции, выполняемые микросхемой, приведены в табл. 10.48. Расширение разрядности микросхем К1800ВА7 проводится объедииеиием управля- ющих входов BYP, DE, SED и SYN и парал- лельным соединением информационных шии отдельных микросхем. В табл. 10.49 приведены основные эксплу- атационные параметры К1800ВА7 при темпера- туре окружающей среды 25 °C. Рис. 10.23. Структурная схема К1800ВА7 344
Таблица 10.48 Окончание табл. 10.48 Функции Управляю* щие входы фиксатора шины АВ шииы В В 1Ц § 0, to 03 to Закрыта Выход: Q 0 0 0 0 Q-AB-0 Q-AB-1 Вход: 0 1 Выход: Q-0 <2-1 0 0 0 1 Обход Вход: 0 Выход: 0 1 (АВ-+ВВ) 1 1 и Q-AB-0 Вход: 0 Выход: 0 Л п 1 1 Q-AB-1 1 1 — Выход: Q-0 Q-1 Закрыта 0 1 0 0 Q-BB-0 Выход: Q-0 Вход: 0 Л п 1 Q-BBA Q-1 1 Обход Выход: В-0 Вход: 0 (ВВ-+АВ) В-1 1 и 1 1 и Функции Управляю- щие входы фиксатора шины АВ шнны ВВ U1 3 а. <0 03 со Q-BB-0 Выход: В-0 Вход: 0 Q-BB-1 В-1 1 — Закрыта Закрыта 1 0 0 0 Q-AB-0 Вход: 0 Закрыта 1 0 0 1 Q-AB-1 1 1 Закрыта Закрыта 1 0 1 0 Q-AB-0 Q-ABA Вход: 0 1 Закрыта 1 0 1 1 — Закрыта Закрыта 1 1 0 0 Q-BB-0 Закрыта Вход: 0 1 о 1 Q-BB-1 1 — Закрыта Закрыта 1 1 1 0 Q-BB-0 Закрыта Вход: 0 1 1 1 1 Q-BB-1 1 Примечание. <— ется. — состояние де измени* Таблица 10.49 Значения Режим измерения Параметр чение Вывод параметров [макс. (мнн.)1 Ток потребления от 'Источ- ника Ucc, мА {сс 8 130 исс = — 5,2 В Входной ток высокого уров- 1 IH 6, 7, 9, 10 350 Ucc- —5,2 В, ня, мкА 1—5, 11—15 410 = —0,81 В Входной ток низкого уров- >IL 1—7, 9—15 (0,5) (7СС-—5,2 В, ия, мкА UIL - —1,85 В' Выходное напряжение вы- U он 1—5, 11—15 . —0,81 U1H — ~ 0'81 в- сокого уровня, В (—0,96) UlL-=—1,85 В Выходное напряжение ииз- Vol 1—5, 11—15 —1,65 кого уровня, В (-1,85) —1,98 Выходы закрыты Выходное пороговое напря- иотн 1—5, 11—15 (—0,98) и1Н ~ °’81 В> жение высокого уровня, В Uu —1 ,85 В (Л = — 1,105 В 11 п Выходное пороговое напря- Uqtl 1—5, 11—15 — 1,63 и1н=— О,81 в, жение низкого уровня, В utl ^— 1,85 В, UlTL--=—1,475 В Время задержки распрост- tpHL. ’ 1 и 15, 14 н 2 6 t/ss = 2 В, ранения сигнала между вы- 3 и 16, 6 и 5, 8 UCCi= —3,2 В, водами при включении или TPLH 12 н 4 выключении, нс 7 и 14 12 (//н = 1,11 В, 9 и 1, 9 в 3 10 и 11, Ю и 12 И 10 (//L = 0,31 В, =50 Ом 345
10.8. Микросхема К1800ВР8 Микросхема К1800ВР8 — многоразрядный программируемый сдвигатель (PS), предназна- чен для сдвига 16-разрядных данных при вы- полнении операций с плавающей запятой для предварительной денормализации и выравни- вания порядков. Вход знака определяет по- лярность бита знака н позволяет микросхеме работать как с положительной, так и с отри- цательной логикой. Микросхема выполняет во- семь операций сдвига: арифметический сдвиг влево и вправо, циклический сдвиг влево и вправо, сдвиг влево и вправо в дополнитель- ном коде, блокировку выходов, распростране- ние знакового разряда по всем выходам. Каж- дая операция сдвига задается с помощью уп- равляющих сигналов на семи входах микро- схемы. Структура микросхемы позволяет ор- ганизовать устройства сдвига необходимой разрядности. HI PS 44 0 но 4J / 42 2 0 6 47 3 1 8 40 4 2 TJ 39 5 3 21 38 6 4 5_ 37 7 5 9 35 в 6 /4 74 9 7 20 33 ю 8 4 32 11 9 10 31 12 10 15 30 13 11 19 29 /4 12 3 28 15 13 11 COF 74 22 0 15 18 ?J 26 1 77 3 Ussol ,7,17 47 СОТ 0 vss : 12,36 1,24 44 / j 45 2 2 SI * Таблица 10.50 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов 1. 24 Ucc Напряжение питания —5,2 В 2 SI Вход Знаковый разряд 3—6, 8—11, 13—16, 18—21 DO 12, DO8, DO4, DOO, DOI, DO5, DO9, DO13, DO2, DO6, DO10, DO14, DO15, DO11, DO7. DO3 Выходы Данные DO—0 (младше- го) —15 (старшего) разрядов 7, 17 Us so — Общий выходных тран- зисторов 12. 36 Uss — Общий схемы 22, 23, 26, 27 COFO—COF3 Входы Управление величиной сдвига 28—35, 37—44 DI 15—DIO Входы Данные D1—0 (младше- го) — 15 (старшего) разрядов 45—47 COT2—COTO Входы Управление видом сдви- га Рис. 10.24. Условное графическое обозначение К1800ВР8 виз шл та гав пап лаа Рис. 10.25. Структурная схема К1800ВР8 Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 10.24, иазначеиие выводов — в табл. 10.50, структурная схема показана на рнс. 10.25. Микросхема PS состоит из дешифраторов вида сдвига DCT и выбора величины сдвига н знака DCF, входного MUX1 и выходного MUXO мультиплексоров, блока выбора знака и блока знакового разряда. Информация при- ходит из 16 входов данных D10—DI15 и пос- ле выполнения сдвига передается на 16 выхо- дов данных DO0—DO15. Выбор одной из вось- ми операций вида сдвига осуществляют сигна- лы на входах СОТО—СОТ2, а величина сдвига устанавливается сигналами на входах COF0— COF3. Вход 5/ используется для определения знака операций арифметического сдвига и рас- пространения знакового разряда. Дешифратор вида сдвига в зависимости от значения управляющих сигналов на входах 346
СОТО, СОТ I, С0Т2 выбирает одну из восьми операций вида сдвига (табл. 10.51). Дешифратор выбора сдвига и знака с по- мощью управляющих сигналов на входах COF0—C0F3 устанавливает число разрядов, на которые необходимо произвести сдвиг, и определяет разряды, в которые должен быть помещен знак (табл. 10.52). Входной мультиплексор осуществляет пере- дачу 16-разрядной входной информации DI0— DI15 прямым кодом илн с циклическим сдви гом вправо на один, два или три разряда. Ниже приведены выходные логические функ- ции входного мультиплексора- ВО -.DIO-YWXJ DI l-YTl\J D12-YT2\/ \/D13-Yi3. Bl — DIl-YT0\J D12-YTJ\IDI3Yn\J \JD14-YT3, B2 — Dl2-YTb\J DI3-VTT\/ DI4-Yl2\J \JD15-YT3-. B3- DI 3^10 \J D14^YT1\I D15-Y12\l \ID16Tyi3-, B4- D14-TT0\J D15.YT1\/ DI6^y72'\J ^D17.YT3\ B5= D15-Y16\J D16.YTT\J D17AT2\/ \j DI8.YL3, B6= DI6-YT0V DI7-yF1\J DI8-Yt2\! \ZD19-Yi3, B7 — DI7A40\/ DI8.Yi7\J D19-Y12\! \1DI1O-YJ3, B8 — DI8-Y10\J D19-yT1\J DI 10-Y12\J \ЮИ1^Гз, B9 — DI9^Y10\l DI10-YTi\l DI 11-Y12\J V DI 12003, BIO =DI10^Y10\lDlll-Yri\jDl 12-Y12\! \JDI13-Y13, Bll =DI11^YTo\JDI12.yTT\IDI13-Y12\I \jdh4-YT3, B12 =--DI12yiO\/DI13.YU\IDll4-YJ2\l \JDI15-Vl3, B13 ~D113^YTd\/D114-YTi\jD115-Y12\/ \/D116-YT3. B14 DI14-YTO\/DI15.YTT\/DI16.YT2\/ \JDH7-YT3, B15 DI15TjO\/ DII6TT1 \/ DI 17OT2\/ \JDI18-Y13, T а б л и ц a 10.51 Операция Управляю- щие COT2 I COT 1 сото I 5 ВО 0 0 0 CDA 0 0 1 SIC 0 1 0 src 0 1 1 RPT 1 0 0 RLT 1 0 1 A RS 1 1 0 ALS 1 1 1 Выполняемая функция Распространение знаково- го разряда по всем выхо- дам Блокировка выходов. Все выходы DO15—DO0 уста- навливаются в 1 Сдвиг влево в дополнитель- ном коде. Входы DI15— DI0 в соответствии с допол- нительным кодом слова и а управляющих шииах COF3—COFO. Освобождаю- щиеся разряды заполняют- ся 1 Сдвиг вправо в дополни- тельном коде. Входы DU5— DI0 сдвигаются вправо иа выходы DO 15—DOO в соот- ветствии с дополнительным кодом слова иа управляю- щих шинах COF3—COFO. Освобождающиеся разря- ды заполняются 1 Циклический сдвиг вправо Циклический сдвиг влево Арифметический сдвиг впра- во. Освобождающиеся раз- ряды заполняются информа- цией знакового разряда Арифметический сдвиг вле- во. Освобождающиеся раз- ряды заполняются информа- цией знакового разряда 347
Сигналы управления Y10—Y13 поступают из дешифратора. При выполнении операции только один из четырех сигналов может быть равен 1 При У/0=1 иет сдвига, при У// = 1 сдвиг на один разряд, при У/2= 1 — на два разряда, при У/3=1—на три разряда. Вы- ходной мультиплексор осуществляет передачу 16-разрядной информации прямым кодом или с циклическим сдвигом вправо на 4, 8 или 12 разрядов иа выходах DOO—DO15 и уста- навливает знак в соответствии с управляющи- ми сигналами L1—L16 из блока выбора знака. Управляющие сигналы L1—L16 определяют число разрядов, заполняемых знаковым разря- дом при операции сдвига. Работа схемы вы- ходного мультиплексора определяется следу- ющими выходными функциями: DOO = ~L15-F\I L15-(B0 -Y0\JВ4 -YT\J \/ВВ -V2\JB12O\3), D01 =ТТ (Bl .Y0\JB5 -yT\j VB9 -Y2\l B13-Y3), D02 = L3 -F\JL3- (B2 -Y0\/B6 -YT\I \IB10-Y2\/B14-Y3), DO3 = ~L9 -F\/L9- (B3 -Y0\/B7 -УТ\/ \JB11-Y2\JB15-Y3), DO4 ==L14-~F\! L14-(B4 -YO\JB8 -УТ}/ \JB12-Y2\!B0 -Y3), D05 = L2 -F\!L2 -(B5 -YO\JB9 - PT V \IB13-Y2\JB1 -Y3), DO6 -L8 -F\/L8 -(В6 -Y0\lB1O-Y1\J V B14-Y2\/B2- Y3), D07 = L16-~F\J L16-(B7 -Y0\l Bll-y1\I \JB15.Y2\JB3 -Y3), DO8 -~TT3-F\JL13-(B8 -У0\/В12-УТ\/ VBO -Y2\]B4 -Y3), DO9 =~4 ~F\L4 (B9 -Y0^B13-Y~l\J \/61 -Y2\/B5 -TH), DO10=~L7 -F\/L7 -(b10-Y0\JB14-YT\J \/B2 -Y2\!B6 -Y3), D011 = LT2-F\/L12-(B11-YO\/B15-YT\/ увз -Y2\/B7 -Y3), D012 =TiO-F\jL10-(B12-Y0\!BO -YTm \/B4 -Y2\IB8 -Y3), 348 DO13=~L5 -F\JL5 -(B13-Y0\/Bl -YT\J \/B5 -Y2\/B9 -Y3), DO14 = L6 -F\/L6 (B14-Y0\JB2 -Yl\! \/B6 -~2\JB1O-Y3), DO15 = L1T-F\J Lil -(B15.Y0\J B3 -Yl\l \JB7 -Y2\] Bll-Y3). Сигналы YO—Y3 поступают из дешифрато- ра DCF и определяют число разрядов, на ко- торое должна быть сдвинута информация (О, 4, 8 или 12). При этом только одни из четырех сигналов принимает значение 1: Y0 — нет сдвига, Y1 — сдвиг иа 4 разряда, Y2 — сдвиг иа 8 разрядов, Y3 — сдвиг иа 12 разря- дов, F — знаковый разряд. Микросхема К1800ВР8 выполняет восемь видов сдвига: ALS — арифметический сдвиг влево (СОТ2=\, СОТ 1=1, СОТ0^=1). Входные данные сдвигаются влево с заполнением осво- бождающихся разрядов информацией знако- вого разряда, иа который может быть подано напряжение высокого или низкого уровня в зависимости от использования положительной или отрицательной логики; ARS — арифметический сдвиг вправо (СОТ2=1, СОТ1 = 1, СОТО = (У). Входные дан- ные сдвигаются вправо с заполнением осво- бождающихся разрядов информацией знако- вого разряда; RLT— циклический сдвиг влево (СОТ2=1, СОТ 1 = 0, СОТО=1). При циклических сдви- гах информация выдвигаемых разрядов уста- навливается во вдвигаемых разрядах; RRT—циклический сдвиг вправо (СОТ2= = 1, СОТ 1 = 0, СОТ0=0). Этот вид сдвига используется при построении сдвигателя иа 16, 32, 64, 128 или 256 разрядов; SPC — сдвиг вправо в дополнительном ко- де (СОТ2=0, СОТ1=\, СОТО=1). Сдвиг вправо в дополнительном коде означает сдвиг вправо на число разрядов, равное дополни- тельному коду от числа сдвигов. Освободив- шиеся разряды заполняются 1. Сдвиг вправо в дополнительном коде используется при по- строении сдвиговых матриц, многоразрядных сдвигателей, имеющих минимальную задержку для сдвигов влево; SLC — сдвиг влево в дополнительном коде (СОТ2=0, СОТ1=\, СОТ0=0). Сдвиг про- изводится на число разрядов, равное дополни- тельному коду от числа сдвигов. Они исполь- зуются в многоразрядных сдвигателях для выполнения операции сдвига вправо; ODA — блокировка выходов (СОТ2 = 0, СОТ 1 = 0, СОТО=1). Эта функция сдвигателя используется для записи 1 по всем выходам независимо от кода числа сдвигов; SBO — распростраиенне знакового разряда по всем выходам (СОТ2=0, СОТ 1 = 0, СОТ0=0). При этой операции знаковый раз- ряд заполняет все выходы независимо от кода числа сдвигов, что может быть использовано
при распространении знака в многоразрядном сдвигателе для арифметического сдвига вправо. Микросхема многоразрядного программи- руемого сдвигателя К1800ВР8 позволяет реа- лизовать различные по структуре и быстро- действию устройства сдвига информации. На рис. 10.26 приведена структурная схема 16-разрядиого сдвигателя. Для выполнения операций сдвига необходимо дополнительно к микросхеме К1800ВР8' добавить три двух- входовых логических элемента (два ИЛИ и одни И) для управления видом сдвига и зна- ком. Структурная схема 32-разрядиого сдвигате- ля показана на рис. 10.27. Схема состоит из четырех микросхем К1800ВР8 и девяти до- полнительных логических элементов серин К500. Время выполнения сдвига в таком сдви- гателе определяется временем задержки одной микросхемы К1800ВР8. Управление выбором сдвига осуществляется дешифрирующей схе- мой, реализованной на микросхемах серии К500 и формирующей управляющие сигналы. Для построения схем сдвигателей на число разрядов более 16 можно выбирать одно из двух возможных технических решений. Если операции сдвига необходимо выполнить за бо- лее короткое время, то число микросхем К1800ВР8 и дополнительных микросхем серии ins т на то Рис. 10.26. Пример подключения микросхем К1800ВР8 в 16-разрядном программируемом сдвигателе К500 возрастает. Сравнение двух 64-разряд- ных сдвигателей, выполняющих операцию сдви- га с временем задержки одной микросхемы К1800ВР8 и временем задержки двух микро- схем, показывает, что в первом случае сдвига- тсль содержит 16 микросхем К1800ВР8 и 26 микросхем серии К500, а для схемы второ го сдвигателя необходимо иметь 10 микросхем К1800ВР8 и 3 микросхемы серин К500. В табл. 10.53 приведены основные парамет- ры К1800ВР8 при температуре окружающей среды 25 °C. Рис. 10.27. Структурная схема 32-разрядиого программируемого сдвигателя на четырех микросхемах К1800ВР8 и микросхемах серии К500 349
Таблица 10.53 Параметр Обозна- чение Вывод Значения параметров [макс, (мин.)] * Режим измерения Ток потребления от источ- ника Ucc, мА 1сс 1, 24 348 исс = — 5,2 В, ^SS = ^SSO = 0 Входной ток высокого уров- ня, мкА 1IH 22, 23, 26, 27, 45—47 2 28—35, 37—44 330 390 435 1//я = —0,81 В Входной ток низкого уров- ня, мкА 1IL 2, 22, 23, 26—35, 37—47 (0,5) UIL — — 1,85 В Выходное напряжение высо- кого уровня, В U он 3—6, 8—11, 13—16, 18—21 —0,81 (—0,96) UIH = — 0,81 В Выходное напряжение низ- кого уровня, В Vol 3—6, 8—11, 13—16, 18—21 — 1,65 (-1,85) UIH = — 0,81 В, UIL= —1,85 В Выходное пороговое напря- жение высокого уровня, В Uqth 3—6, 8—11, 13—16, 18—21 (—0,98) 1/ = —1,105 В 11 п ’ Выходное пороговое напря- жение низкого уровня, В Uotl 3—6, 8—11, 13—16, 18—21 —1,63 и1Т1=^—1,475 В Время задержки распрост- ранения сигнала между вы- водами при включении или выключении, ис tpHL’ *PLH 22 и 10, 26 и 9, 23 и 14, 27 и 5, 47 и 21, 45 и 8, 46 и 13 2 и 6, 28 и 18, 29 и 16, 30 и 11, 31 я 3, 32 я 19, 33 и 15, 34 и 10, 35 и 4, 37 и 20, 38 и 14, 39 и 9, 40 я 5, 41 и 21, 42 и 13, 43 и 8, 44 я 6 16 Ucc = — 3,2 В, lJSS = ^SS0~'2‘ В, 17/н=1,11 В 17/l = 0,31 В, Z;= 50 Ом 10.9. Микросхема К1800РП16 Микросхема К1800РП16 — буферная па- мять (RAM), предназначена - для выполнения функции блока регистров в процессоре, а так- же буферного интерфейса памяти для перифе- рийных устройств. Емкость матрицы регистров составляет 32X2 слова по 9 бит. Емкость па- мяти может быть увеличена наращиванием. Условное графическое обозначение микро- схемы приведено на рис. 10.28, назначение вы- водов — в табл. 10.54, структурная схема по- казана на рис. 10.29. Микросхема RAM состоит из двух одина- ковых частей, каждая из которых включает усилители и формирователи записи данных AD и BD, дешифраторы адресов АА и ВА, блоки контроля четности адресов АА и ВА и данных, усилители считывания данных AD и BD регистры данных AD и BD, матрицы па- мяти А и В и триггеры ошибки. Шины дан- ных— 9-разрядные двунаправленные, шииы 350 адресов АА и ВА — входные 5-разрядные. Каждая часть имеет входы разрешения записи с шии данных в память и входы разрешения выдачи данных из памяти на выходные шины. Синхронизация работы обеих частей микросхе- мы осуществляется синхросигналами SYNA и SYNB. Вход управления SR общий и устанав- ливает в исходное состояние триггеры ошибки и регистры данных. Микросхема К1800РП16 является модифи- кацией К1800РП6, поэтому принципы работы отдельных блоков микросхем аналогичны (см. § 10.6). В микросхеме К1800РП16 исключена возможность автоматической перезаписи дан- ных из одной части матрицы в другую, что позволило в 2 раза увеличить емкость матри- цы памяти (с 32 до 64 слов) по сравнению с К1800РП6. В табл. 10.55 приведены основные эксплу- атационные параметры К1800РП16 при темпе- ратуре окружающей среды 25 °C.
Т а б л и ц а 10.54 Вывод Обозначение Тип вывода Функциональное назначение выводов /, 24 Ucc Напряжение питания —5,2 В 2—6, 8—11 BD1, BD2, BD0 BD7, BD8, BD6—BD3 Входы/ выходы Двунаправленные выводы шины данных BD, разряды 0-8 7, 17 Usso — Общий выходных транзисто- ров 12, 36 Uss —- Общин схемы 13—16, 18—22 AD3—AD6, AD8, AD7, ADO, AD2, ADI Входы/ выходы Двунаправленные выводы шины данных AD, разряды 0—8 23 ERA Выход Ошибка четности данных или адреса АА 26 SYNA Вход Синхронизация выходного регистра АА 27 EAD Вход Разрешение выдачи данных на шину AD 28 EWA Вход Разрешение записи нз шнны AD в память 29—34 AAO, AA1—AA5 Входы Адреса АА — разрядов 0 (на четность), 1 (младше- го) — 5 (старшего) 35, 37—41 BA5—BA1, В AO Входы Адреса ВА — разрядов 0 (иа четность), 1 (младше- го) — 5 (старшего) 42 EWB Вход Разрешение записи нз шнны BD в память 43 EBD Вход Разрешение выдачи данных на шину BD 44 SYNB Вход Синхронизация выходного регистра ВА 45 ~SR Вход Установка в исходное со- стояние триггеров ошибки и выходных регистров 47 ERB Выход Ошибка четности данных или адреса ВА 48 CO Вход Управление режимом уста- новки Рис. 10.28. Условное гра- фическое обозначение К1800РП16 АА ВАМ АО 29 0 20 22 30 1 71 31 2 2 13 32 3 14 33 4 15 34 5 5 6 16 27 'ЕАВ 7 28 , <ewa 8 JL 41 ВА ВО 0 40 1 0 39 1 2 38 2 J7| 3 3 11 4 4 10 4J 5 5 9 >180 8 4? 6 >tWB 5 Ё 'SYNA \SYMR 0 6 । SR ЕВА 48 со ЕВВ , 47 Uss Ucc 5 7,17 $ 351
Рис. 10.29. Структурная схема К1800РП16 Таблица 10.55 Параметр Обозна- чение Вывод Значения параметров [макс, (мни.)] Режим измерения Ток потребления от источ- ника Ucc, мА Jcc 1, 24 415 исс- = -5,2 В Входной ток высокого уров- 1 IH 2—6, 8—11, 50 и1Н = = —0,81 В ня, мкА 13—16, 18—22 < 26—35, 37—45 435 Входной ток ННЗК0Г9 уров- ня, мкА 1 IL 26—35, 37—45 (0,5) "lL = -1,85 В Ток выключенного состоя- ния, мкА lLO 2—6, 8—11, 13—16, 18—22 400 I L~ —1,85 В Выходное напряжение вы- UfiH 2—6, 8—11, —0,81 UIH = —0,81 В, сокого уровня, В 13—16, 18—23, 47 (—0,96) UlL = -1,85 В Выходное напряжение низ- UQ] 2—6, 8—11, —1,65 U ih~ —0,81 В, кого уровня, В 13—16, 18—23, 47 (-1,85) UlL = —1,85 В Выходное пороговое напря- ^оТн 2—6, 8—11, (—0,98) U ith~ —1,105 В, жение высокого уровня, В 13—16, 18—23, 47 V 1TL = — 1,475 В Выходное пороговое напря- U Citi 13—16, 18—22, — 1,63 I TH = —1,105 В, жение низкого уровня, В 2—6, 8—11 V ITL = — 1,475'В Время задержки распрост- 27 и 20, 43 и 4 10 ^C.C — —3,2 В, ранения сигнала между вы- 26 и 23, 44 и 47 13 JI JI . — 9 R водами при включении или 45 и 4, 45 и 20 18 “SS “ SSO * ~» выключении, нс P La 30 и 20, 40 и 4 27 UIH'- = 1,11 в, 26 и 20, 44 и 4 12 U IL = = 0,31 в, = = 50 Ом 352
10.1Q. Рекомендации по применению Окончание табл. 10.56 Наличие широкой номенклатуры микросхем серин К500 (табл. 10.56), накопленный бога- тый опыт по их применению и полная совме- стимость по электрическим параметрам и ус- ловиям эксплуатации с секционированными микросхемами серии К1800 создают благопри- ятные условия для реализации аппаратуры с широкими функциональными возможностями и высокой производительностью. Кроме того, наличие двунаправленного преобразователя уровней ECL—TTL (К1800ВА4) обеспечивает совместную работу устройств на микросхемах ECL и TTL, а также стыковку с памятью MOS. Тип микросхемы Выполняемая функция Т а б л и ц а 10.56 Тип микросхемы Выполняемая функция К500ЛМ101 Четыре логических элемента 2ИЛИ — НЕ/2ИЛИ К500ЛМ102 Три логических элемента 2ИЛИ — НЕ и логический эле- мент 2ИЛИ — НЕ/2ЦЛИ К500ЛМ105 Два логических элемента 2ИЛИ — НЕ/2ИЛИ и логиче- ский элемент 2ИЛИ — НЕ/ЗИЛИ К500ЛЕ106 Два логических элемента 2ИЛИ — НЕ/2ИЛИ и логиче- ский элемент ЗИЛ И — НЕ/ЗИЛИ К500ЛП107 Три логических элемента исключающее 2ИЛИ — НЕ/2ИЛИ К500ЛМ109 Два логических элемента 5ИЛИ — НЕ/5ИЛИ, 4ИЛИ — НЕ/4ИЛИ К500ЛЛ110 Два логических элемента ЗИЛИ с мощным выходом К500ЛЕ111 Два логических элемента ЗИЛИ —НЕ с мощным выхо- дом К500ЛП114 Три приемника с линии К500ЛП115 Четыре приемника с линии К500ЛП116 Три приемника с линии К500ЛКИ7 Два логических элемента 2 — ЗИЛИ — 2И — НЕ/2 — ЗИЛИ — 2И К500ЛС118 Два логических элемента 3—3 ИЛИ—2И К500ЛС119 Логический элемент 3—3—3— 4ИЛИ —4И К500ЛК121 Логический элемент 3—3—3— ЗИЛИ — 4 И — НЕ/3—3—3— ЗИЛИ —4И К500ЛЕ123 Два логических элемента ЗИЛИ—НЕ и логический эле- мент 4ИЛИ —НЕ с мощным выходом (магистральные уси- лители) К500ПУ124 K5qonyi25 К500ЛП128 К500ЛП129 К500ТМ130 К500ТМ131 К500ТМ133 К500ТМ134 К500ТМ135 К500ИЕ136 К500ИЕ137 К500ИР141 К500РУ345 К500РУ148 К500РЕ149 К500ИЕ160 К500ИД161 К500ИД162 К500ИД164 К500ИВ165 К500ТМ173 К500КП174 К500ИП179 К500ИМ180 К500ИП181 К500НР140 К500РУ401 К500РУ402 К500РУ410 К500РУ415 К500ПУ470 Четыре преобразователя уров- ней TTL—ECL Четыре преобразователя уров- ней ECL — TTL Возбудитель линии (2-разряд- ный) Приемник с линии (4-разряд- ный) Два триггера типа «защелка» Два Р-триггера Четыре триггера типа «Защел- ка» Два Р-трнггера с мультиплек- сором Два УК-триггера Универсальный 4-разрядный двоичный счетчик Универсальный 4-разрядный десятичный счетчик Универсальный 4-разрядный регистр сдвига ОЗУ на 64 бита (64X4 раз- ряда) со схемами управления ОЗУ на 64 бита с произволь- ной выборкой (64 слова X XI разряд) Программируемое постоян- ное ЗУ на 1024 бит Двенадцативходовая схема контроля четности Трехразрядный дешифратор напряжения низкого уровня Трехразрядиый дешифратор напряжения высокого уровня Восьмнканальный мульти- плексор Кодирующий элемент с прио- ритетом Четыре триггера типа «защел- ка» с мультиплексором Сдвоенный четырехвходовый мультиплексор Схема ускоренного переноса Сдйоенный высокоскоростной сумматор-вычитатель Арифметико-логическое уст- ройство на 16 операций с дву- мя 4-битовымн словами Матрица резисторов ОЗУ на 16 бит со схемами уп- равления Ассоциативная память со счи- тыванием (2 слова X 2 разря- да) ОЗУ на 256 бита (256 словах XI разряд) со схемами управ- ления ОЗУ на 1024 бита (1024 сло- ва X 1 разряд) со схемами уп- равления ОЗУ на 4096 слова 353
Микросхемы серии К1800 применяются для построения быстродействующих специализиро- ванных процессоров измерительных устройств времяпролетных масс-спектрометров, позволяющих выполнять предварительную обработку и накопление ин- формации до 400 Мбант/с; обработки изображения, поступающего с датчика волнового фронта лазерного пучка, и выдачи управляющих сигналов; обработки сигналов цифровой фильтрации, коммутации телеграфной связи, где тактовая частота достигает 30 МГц; измерительных устройств различного назна- чения, где требуется высокая скорость обра- ботки цифровой информации. Типовая структурная схема соединения мик- росхем серии К1800 (рис. 10.30) показывает принцип реализации микропрограммнруемого микропроцессора в вычислительной системе. Для хранения информации, организации связи с внешними устройствами и ОЗУ используются микросхемы серии К500 (иапрнмер, К500ПУ124, К500РУ145, К500РУ-148, К500РЕ149, К500ТМ173 и К500КП174), а так- же ОЗУ на микросхемах К565РУ5. Микропрограммная память (К500РУ148 или К500РЕ149) после поступления сигналов управления из микросхемы К1800ВУ1 и синх- росигнала выдает управляющее слово для вы- полнения очередной микрокоманды. Слово микропрограммы разделено на поля (группы битов), которые независимо управляют рабо- той отдельных устройств микропроцессора. Все устройства работают одновременно, что значительно повышает производительность си- стемы, которая определяется числом микроко- манд в машинной команде и временем выпол- нения микрокоманды. Время выполнения мик- рокоманды в показанной системе составляет около 100 нс. Арифметический блок, реализованный на микросхеме К1800ВС1, выполняет арифмети- ческие, логические и сдвиговые операции над данными. Устройство микропрограммного уп- равления построено на микросхеме К1800ВУ1 и связано обратной связью с микропрограмм- ной памятью, два поля которой генерируют адрес каждой следующей микрокоманды. Дан- ное устройство обрабатывает поступающую информацию (признаки нуля, переполнения, знака и т. п.) от других устройств (ALU и СОМ) и изменяет ее. В качестве блока регистров используется микросхема К1800РП6 нлн К500РУ145 (К500РУ148). Преимущество К1800РП6 состо- ит в более высокой скорости работы, так как считывать и записывать информацию она поз- воляет одновременно. Процессоры и другие цифровые устройства могут быть реализованы иначе, в зависимости от решаемых задач и области применения. Айреса Рис. 10.30 Структурная схема микропрограммнруемого процессора в вычислительной системе 354
Рис. 10.31. Структурная схема быстродействующего процессора, реализованного на микросхемах серий KJ800 и К500 Структурная схема быстродействующего процессора, реализованного на МПК серии К1800, приведена на рис. 10.31 . Система команд процессора выбирается разработчиком применительно к устройству, в котором про- цессор будет использован. В качестве памяти должна использоваться память ППЗУ, реали- зованная на К500РЕ149. Для выполнения арифметико-логических операций в процессоре применена микросхема К1800ВТЗ, имеющая блок регистров. Две микросхемы К1800ВТЗ управляют также 16-разряднымн шинами вво- да и вывода данных. Одна микросхема К1800ВУ1 осуществляет микропрограммное уп- равление и адресацию. Программа процессора хранится в микропрограммной памяти. Синх- ронизацию, запуск и профилактику процессора обеспечивает микросхема К1800ВБ2. Для реа- лизации условных переходов используются несколько микросхем серин К500. Таким обра- зом, на одной печатной плате можно разме- стить весь процессор. Сигнал синхронизации микросхемы К1800ВУ1 выдает на адресную шнну началь- ный адрес управляющей памяти. Затем из микропрограммной памяти на входы микро- схемы К1800ВТЗ передаются коды для считы- вания и обработки данных и вывода резуль- тата или его записи в память. Одновременно с работой ALU из памяти микропрограммы и блока условных переходов выдается новый ад- рес на входы К1800ВУ1. Микропрограммирование позволяет с по- мощью такого процессора выполнять различ- ные операции (табл. 10.57). Пять программ: сложение, вычитание, исключающее ИЛИ, ум- ножение и деление — это только часть про- грамм такого процессора. При ' необходимости можно увеличить аппаратную часть процессо- ра. Процессор работает с входными данными в виде одного 16-разрядного слова или двух слов параллельно по восемь разрядов каждый. Ответ выдается в виде 16-разрядного слова или двух 8-разрядных слов параллельно. Два 8-разрядных операнда считывают программы операций сложения, вычитания и исключающее Т а б л и ц а 10.57 Команда INC JMP JEP RSR JSR JSR RTN RTN BRC BSR Операция RGO — 1 -> RGO NA -> RGO OB-NA — RGO RGO+l-> RGO. NA -+RG1 NA -4- RGO. RGO A-1 RGS NA -> RGO, RGO+ 1 RGS RGS -> RGO RGS RGO RG! + 1 -* RGS RGO A-1 -* RGO (проверка 0) NA—> RGO (проверка 1) RGO-~ 1 —> RGO (начало) NA RGO 355
ИЛИ и выдают ответ в виде 8-разрядного сло- ва. Остальные младшие разряды устанавлива- ются в 0. Программа умножения считывает 8-разрядные множимое и множитель и выдает 16-разрядный ответ. Программа деления сна- чала считывает 16-разрядное делимое, затем 8-разрядный делитель. Результатом деления является 8-разрядное частное и 8-разрядный остаток. Программа выполнения операции в процессоре представлена в табл. 10.58. Рассмотрим пример выполнения неповторя- ющейся подпрограммы (рнс. 10.32, а). Для реа- лизации данной подпрограммы используются три команды: JSR, 1NC и RTN. При адресе слова 30 адрес 31 заносится в RG0, к насто- ящему адресу (31) прибавляется 1 и он пере- сылается в RGS. Подпрограмма начинается с адреса 40 и заканчивается адресом 43. Затем по команде RTN содержимое RGS пересыла- ется в RG0 и продолжается выполнение ос- новной программы, начиная с адреса 32. На рис. 10.32,6 приведен пример повторя- ющейся подпрограммы, выполняемой по коман- де RSR, которая загружает регистр RG1 чис- лом повторений (FF), являющимся дополне- нием до 2 требуемого числа. Выход 0 триггера Рис. 10.32. Схема выполнения неповторяющей- ся подпрограммы (а), повторяющейся подпро граммы (6) и повторяющейся команды (в) 356 | ЛД7 | АО2 | А01 | А02 | CB-LBS ВхоВы ALU СВ-MBS | 83 | 82 | 81 | ВО | ВыхоЯы ALU Рис. 10.33. Передача информации в АЛУ мик- росхемы К1800ВТЗ прн сдвиге влево RSQ блока управления шинами устанавливает- ся в I. Подпрограмма начинается с выполне- ния команды JSR (переход к подпрограмме). Адрес подпрограммы 40 передается в RG0, сумма настоящего адреса 31 и переноса пере- дается в RG4. В конце каждого цикла подпро- граммы (адрес 44) выполняется команда RTN и содержимое RG4 передается в RG0 (ад- рес 32), и если прн этом RSQ=1 и RG1=£FF, то содержимое RG1 увеличивается на 1. Если же RG1 = FF, то RSQ устанавливается в 0 и RTN переходит к выполнению основной про- граммы по адресу 36, а содержимое RG1 при- равнивается FF. В повторяющейся команде (рнс. 10.32, в), как и в повторяющейся подпрограмме, выпол- няется команда RSR, в RG1 загружается, код 11111100, RSQ устанавливается в 1 и число циклов команды равным 4. Затем выполняет- ся команда RP1. При выполнении первых трех циклов повторения содержимое RG1 увеличи- вается иа 1. В течение последнего цикла триг- гер RSQ устанавливается в 0 и RG0 переходит в следующий адрес 32, который продолжает программу. Прн 8-разрядном адресе слова максимальное число повторений подпрограмм и команд равно 256. Программирование выполиеиня арифмети- ческих и логических операций, а также выпол- нение сдвига рассмотрим иа примере програм- мирования работы микросхемы К1800ВТЗ. Операции сложения и вычитания (ADD, SUB) выполняются следующим образом: ADD > (АО) + (ВО)-P + CR—LBS; SUB (АО) + (BO)-P + CR—LBS. При операции сдвига влево (ASL, LSL) происходит сложение выбранного операнда с самим собой. Для ASL (СО8 = 0) признак пе- реполнения вырабатывается прн нзмененнн со- стояния в знаковом разряде (рнс. 10.33). Как при сложении, так и при вычитании, ускорен- ный перенос минимизирует время задержки распространения сигнала. При арифметическом сдвиге вправо (ASR) во всех К1800ВТЗ, кроме микросхемы, содер- жащей самый старший разряд, производится логический сдвиг (СО8 = 0). В микросхеме, содержащей самый старший разряд, сигнал СО8 должен быть равен нулю. При этом зна- ковый разряд сохраняет свое значение и пере- дается на выход CRO и на следующий разряд вправо. При использовании схемы ускоренного пе- реноса, для выполнения операции ASR, LSR (рис. 10.34) ее работа блокируется. На выво-' де CRP—ZD вырабатывается признак нуля, а
Таблица 10.58 Операция Адрес Комаида Следующий адрес RG3 ~ЁХ READ 0 BSR 0 — — SR RGF, RG30 1 RSR 8 IB-+RG30 — PROG, TEST 2 JEP F — — MULT P 3 JSR 5 — — END 4 JMP 0 RG31-+EX (L) — TEST RG3 5 BRC А — TEST LBS 6 BRC 9 IB-+RG30 LSB-тЕХ SR MSB . 7 INC — IB-+RG30 — SR LSB 8 RTN — — — SUB 9 JMP 7 — TEST LSB A BRC 7 — LSB-+EX ADD В JMP 7 — — ADD P C JMP 0 — — SUB P D JMP 0 — — EORP E JMP 0 — — DIVIDE P F BSR F DI(EX)^-RG30 RGD RGD 10 JSR 2 — — SL RGA+A 11 JMP 7 — — SET RG3 12 INC — IB-+RG30(0) — SL RGA 13 INC — IB-+RG30 SL RGF 14 BRC 6 — LSB-+EX ADD 15 RTN — — — SUB 16 RTN — — — SUB TEST 17 BRC с — ZD-+EX ZERO TEST 18 BRC 0 DI(EX)^-RG30 ZD-+EX ADD TEST 19 BRC Е — ZD^-EX ® MSB TEST 1Д BRC 0 DI(EX)^-RG30 CRO-+EX MSB TEST IB BRC Е — CRO-+EX INC 1C INC — ч SUB ID JMP 0 DI-+RG30, RG30-+EX — DEC IE INC — — — ADD IF JMP 0 DI-+RG30, RG3IF+EX — о? Примечание. <~ » — нет операции, состояние не изменяется.
Данные Операция ALU s « e( s 5 О ог «О 0, —- RGF-+DB (FDB) — 0 — — —- IB-+RGD (IDR) RGFP-»RGF 0 0 0 — — RGDP-tRGA 0 — 1 — OB-+RGD. (ODR) — 0 — — — 0 0 — — ASR RGF-*-RGF 0 0 1 — s/? — LSR RGA-+RGA 0 1 — SUB RGF-RGD P-+RGF 0 1 1 0 — — — RGF+RGDP-+RGF 0 0 1 —- — OB+IBP-+RGA 0 0 1 — OB-IBP-+RGA 0 1 1 — — OB&IBP-+RGA 0 — 1 — IB-+RGD (IDR) OBP-^RGF 0 — 1 — ALU-+RGD (ADR) RGD® P-*- 0 — I — — SL RGA-+RGA 0 1 — — ALU-^RGD (ADR) RGF&RGDP 0 — 1 1 — SL RGD^RGD 0 1 — I IB-+RGD (ADR) SL RGF^-RGF 0 1 — — ADLfRGF+RGDP^RGF 0 0 1 — — SUB RGF—RGD P^RGF 0 1 1 —’ ALU^RGD (ADR) SUB RGF-RGDP-+ 0 1 1 — IB-+RGD (IDR) RGF-P^-RGF 0 — 1 — ALU-+RGD (ADR) ADD RGF+RGDP-*- 0 0 I — ALU-+RGD (ADR) RGF &OB-P-+ 0 — 1 — — RGA P-*-RGA 0 — 1 —. IB-+RGD (IDR) ADD RGA + P-+RGA 0 1 o- —~ — SUB RGF—RGDP-+RGF 0 1 1 — IB-+RGD (IDR) ADD RGA + P-+RGA 0 0 1 — — ADD RGF + RGD-P-*-RGF 0 1
сигнал CRG—OF удерживается в состоянии 1. При выполнении операций изменение содержа- ния счетчика программ, изменение содержания указателя и изменение содержания адресного регистра описываются выражениями MOD RGO—RGO(ВО)-Р-\-CR—LBS', MOD POINT— AO + P+CR— IBS- MOD RGA —RGA +(BO)-P —CR — LBS. Операции изменения в COM оперируют обычно с числами без знака или положитель- ными числами (операнды АО и ВО)С и прн знак переполнения в ALU не вырабатывается. Модификация RGO обеспечивает переход к выполнению другой программы. Модификация RGA обеспечивает простой переход в про- грамме без изменения содержимого RGO. Мо- ДОЯ 1$Я I w| дог I 4<7/ | дг-люряг ка? I Д01 | доо | №-mbs pojpagpz?/ |/w| ся-ies Рис. 10.34. Передача информации в АЛУ мик- росхемы К.1800ВТЗ прн сдвиге вправо дифнкация Р с помощью входов Р увеличива- ет нли уменьшает содержимое RGO без изме- нения содержимого других регистров в СОМ. Операции изменения особенно полезны прн ор- ганизации стека. Информация, хранящаяся в стеке, может быть преобразована, передана в RGA и сохранена в течение нескольких циклов. 358
Приложение 1 Корпуса микропроцессорных микросхем Таблица П1 Тип корпуса Габариты, мм (с уче- том выводов) Масса микросхе- мы, г, ие более Материал корпуса Тип микросхемы j Номер рисунка | 238.16-2 21,5X7,5X5,0 2,0 Полимерный КР580ГФ24, К589АП16, К589АП26, К589ХЛ4 1 2103.16-3 19,5X7,5X5,5 2,0 Стеклокерамнческий К1800ВА4, К1800ВА7 2 2107.18-2 22,5X10,5X5,0 3,0 Полимерный КР588ВГ2 3 2140.20-1 26,5Х7;5Х4,5 4,0 Полимерный КР580ВА86, КР580ВА87 4 2140.20-2 27,0X7,5X4,5 4,0 Полимерный КР580ИР82, КР580ИР83 5 210Б.24-5 29,5X15,0X6,0 6,0 Металлокерамический К573РФЗ 6 239.24-2 31,5X15,3X4,0 4,0 Полимерный К589ИР12, К589ИК14 1 2120.24-1 29,4X15,0X5,0 4,5 Металлокерам ическнй К1800ВБ2 7 2120.24-3 31,0X15,0X5,0 4,5 Полимерный КР580ВИ53 8 2121.28-1 36,5X15,3X5,0 4,0 Полимерный К589ИК02, К589ИК03 1 2121.28-4 35,0X15,0X5,0 5,0 Полимерный КР580ВК28, КР580ВК38 9 2121.28-5 36,0X15,0X5,0 5,0 Полимерный КР580ВВ51А, КР580ВН59 10 2121.28-10 37,0X15,0X5,0 6,0 Полимерный КР580ВА93 И 2123.40-1 51,0X15,3X5,0 6,0 Полимерный К589ИК01 1 2123.40-2 51,5X15,0X5,2 6,0 Полимерный КР580ВВ55А, КР580ВВ79, КР580ВГ75, КР580ВМ80А, КР580ВТ57, КР580ВК91А 12 2204.42-1 27,0X25,0X4,45 5,0 Полимерный КР587ИК1, КР587ИК2, КР587ИКЗ 13 244.48-5 32,0X25,0X5,0 5,0 Полимерный К145ИК1807, К145ИК1809, К145ИК1810, К145ИК1812, К145ИК1814, К145ИК1901, К145ИК1906, К145ИК1907, К145ИК1908, К145ИК1914, К145ИК1915, К145ИК1801-2 14 2207.48-1 30,8X20,0X4,0 4,0 Металлокерамический К1800ВР8, К1800РП6, К1800ВТЗ, К1800ВУ1, К1800ВС1, К1800РП16 15 4116.18-2 10,47X31,6X2,5 4,0 Металлокерамический К588ВГ2 16 405.24-2 19,5X34,0X2,8 1,6 Металлокерамический К583ВА1 17 4118.24-2 15,6X24,1X3,2 1,9 Металлокерамический К588ВР2 18 4119.28-1 18,25X26,5X3,0 2,5 Металлокерамический К583ВГ1, К583ВА2 19 4119.28-4 18,25X26,4X3,26 8,0 Металлокерамический К588ВА1, К588ИР1 20 429.42-3 25,6X33,7X3,13 4,0 Металлокерамический К588ВС2, К588ВУ2, К588ВГ1, К588ВТ1 21 413.48-5 32,0X38,0X5,0 6,0 Металлокерамический КР581ИК1, КР581ИК2, КЯ581РУ1, КР581РУ2, КР581РУЗ, КР581ВЕ1 22 4134.48-2 30,4X42,0X3,2 7,0 Металлокерамический К583ВС1, K583BA3, К583ВА4, К583ВМ1, К583ИК1, К583КП1, К583ХЛ1, К584ВВ1, К584ВГ1, К584ВМ1, К584ВУ1 23 359
Конструктивное исполнение корпусов микросхем 2107.18-2 238.16-2, 239.24-1, 239.24-2, 2121.28'1, 2123.40-1 Корпус п Lj'MM 1-2,мм 1/,ММ 1,2 > мм fl,ММ 23£ 1S-2 16 21,5 ’1,5 6.5 7,8 3,5 239,24 -/ 239.2^-2 24 31 215 13.2 15,3 4,0 2121.28-1 28 36 32,5 13,2 15,3 4,0 2123.40'1 40 51 ^5 13,2 15,3 4,0 Зона ключа ффпфффффД № / Ю 9 Шфффффффф ь.__22Л._~ Рис. 3 ,3ма ключи А А А А 12 3 п/2 Рнс. 1 210316-3 Рис. 2 360
2106 2^-5 Рис. 6 212126-'. « Рис. 9 2120 2h-1 Рис. 7 2120 2^-3 212126-5 Рис. 8 361
212128-Ю 36,5 * * Рис. И Рис. 12 2204 1.2-1 Рис, 13 362
200.08-5 Рис. 14 2207.4J-Z Рис 15 0116 18-2 363
Рис. 19 рис. 20 <l-8Z'SWf Рис. 17 Рис. 18
Рис. 21 Рис 22 «J4 4S-2 Рис 23 ЗЬ5
Приложение 2 Краткие сведения о микропроцессорных микросхемах, не вошедших в том 1 справочника Микроэлектроника — одна из самых динамичных отраслей промышленности: цикл разработки современных микросхем с применением средств автоматизированного про- ектирования составляет 3... 6 месяцев. Освоение в производстве микросхем в услови- ях отлаженного технологического процесса также ие требует значительного времени. Поэтому информация о микросхемах, их основных технических данных, необходимых для разработчиков аппаратуры, появляется иногда после начала массового выпуска микросхем. За время подготовки к изданию настоящего справочника микропроцессорные комп- лекты пополнились новыми микросхемами. Появились новые микропроцессорные комп- лекты. Некоторые из них достаточно подробно описаны в журналах «Микропроцессор- ные средства и системы», «Электронная промышленность» и др. Ниже приведены общие сведения о новых микросхемах, дополняющих приведен- ные в справочнике микропроцессорные комплекты. Сведения о новых МПК. появивших- ся за время подготовки справочника к изданию, а также о других микросхемах, кото- рые можно использовать совместно с МПК. приводятся в томе 2. Таблица П2 Общая характеристика Обозначение Функциональное назначение Техно- логия Разряд- ное? ь, бит Время цикла, нс (так- товая частота) Потреб- ляемая мощ- ность, Вт Тип корпуса Серия КР580 КР580ВГ18 Контроллер шины п-МДП 4 650 0,12 2121.28-3 Серия КР583 КР58.3РА1 Ассоциативное ЗУ И2 Л 128 200 0,6 2205.48-1 Серия 585 (Т = —10 .. ...+70°С) , Серия 585 (Т==—60 ... ... + 125°С) ч К585ИК01. 585ИК01 К585ИК02, 585ИК02 К585ИК03, 585ИК03 К585ИР12, 585ИР12 К585ИК14, 585ИК14 К585АП16, 585АП16 См. К589ИК01 См. К589ИК02 См. К589ИК03 См. К589ИР12 См. К589ИК14 См. К589АП16 4122.40-1 4119.28-1 41 19.28-1 405.24-2 405.24-2 402.16-18 366
Окончание табл. П2 Обозначение Функциональное назначение Техно- логия Общая характеристика Разряд- ность, бит Время цикла, нс (так- товая) частота) <6 к н' f- ® С ч © CQ Z Тнп корпуса К585АП26. См. К589АП26 402.16-18 585АП26 К585ХЛ4. См. К589ХЛ4 402.16-18 585ХЛ4 Серия КР587 КР587РП1-П Управляющая память кмдп 64 кода 2 мкс 0,05 2204.42-1 Серия К587 (Т=—25... ... 4-70’С), Серия 587 (Т = — 60... ... +85 °C) К587ИК1, См. КР587ИК1 429.42-1 587ИК1 К587ИК2. См. КР587ИК2 429.42-1 587ИК2 К587ИКЗ, См. КР587ИКЗ 429.42-1 587ИКЗ К587РП1-П, См. КР587РП1-П 429.42-1 587РП1-П Серия К588 К588ВГЗ Кодек мультиплексного кмдп 2...28 130 0,01 429.42-3 канала К588ВГ6 Адаптер кмдп 16 250 0,01 4134.48-2 K588BHI Контроллер прерываний кмдп 7 0,01 4119.28-3.02 К588ВГ4 Контроллер АЦП кмдп 16 300 0,01 4134.48-2 К588ВГ5 Контроллер ЦАП кмдп 6 вх., 200 0,01 4134.48-2 8 вых. К588ВИ1 Таймер кмдп 16 0,01 429.42-3 К588ВТ2 Контроллер ПДП кмдп 16 300 0,01 4134.48-2 KP588BAI См. К588ВА1 2121.28-4 КР588ИР1 См. К588ИР1 2121.28-4 КР588ВС2 См. К588ВС2 2206.42-2 КР588ВУ2 См. К588ВУ2 2206.42-2 КР588ВГ1 См. К588ВГ1 2206.42-2 Серия 589 (Т = —10... ... +70 °C) 589ИК01 См. К589ИК01 2123.40-1 589ИК02 См. К589ИК02 2121.28-1 589ИК03 См. К589ИК03 2121.28-1 589ИР12 См. К589ИР12 239.24-2 589ИК14 См. К589ИК14 239.24-2 589АП16 См. К589АП16 238.16-2 589АП26 См. К589АП26 238.16-2 589ХЛ4 См. К589ХЛ4 238.16-2 Серия К1800 К1800ВР1 Умножитель эсл 8X8 17 2,0 2136.64-1 367
Справочное издание АБРАЙТИС ВАЙДОТАС-БЛАЖЕЮС БЛАЖЕЕВИЧ, АВЕРЬЯНОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ, БЕЛОУС АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ н др. МИКРОПРОЦЕССОРЫ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ КОМПЛЕКТЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ Том 1 Заведующий редакцией Ю. Н. Рысев Редактор Г. Н. Астафуров Художественный редактор Н. С. Шенн Переплет художника Н. А. П а ш у р о Технический редактор Г. 3. Кузнецова Корректор Л. А. Б у д а н ц е в а ИБ М 1571__________________________________________________________________________ Сдано в набор 04.02.87. Подписано в печать 22.09.87 Т-19031 Формат 70X100’/ifr Бумага офсетная № 2. Гарнитура литературная. Печать офсетная Усл. печ. л. 29.9. Усл. кр.-отт. 30.55. Уч.-нзд. л. 35.01. Тираж 100.000 экз (1-й завод 1—50.000 экз.). Изд. № 22027 Зак. № 53 Цена 2 р. 10 к. Издательство «Радио и связь», 101000 Москва. Почтамт, а/я 693 Московская .типография Ns 4 Союзполнграфпрома прн Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 129041. Москва. Б. Переяславская, 46