Передача TP (ПЧ) - сигнал, инициирующий передачу информации или свидетельствующий о ее передаче.

Подтверждение АС К (П) - сигнал интегральной микросхемы, подтверждающий ранее выданный сигнал.

Канал занят BSY (КЗТ) - сигнал, свидетельствующий о том, что канал занят информацией.

Управление V (У) - сигнал, инициирующий выполнение определенных операций.

Задатчнк 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 MS (ВДШ) - сигнал ведущего устройства, инициирующего выполнение определенной операции.

Ведомый SV (ВДМ) - сигнал ведомого устройства, находящегося в режиме подчинения при выполнении определенной операции.

Приоритет Р (ПТ) - сигнал, указывающий очередность выполнения команд или программ при их одновременном поступлении.

Авария сети питания РЫВ (АСП) - сигнал, свидетельствующий о выходе напряжения питающей сети за пределы допусков.

Авария источника питания PSB (ЛИП) - сигнал, свидетельствующий о выходе напряжения источника питания (тока источника питания) за пределы допусков.

При образовании буквенных обозначений производных параметров используется следующая форма записи:

YI. ZJ,

где X - буквенное обозначение параметров; Y. Z - подстрочные индексы буквенных обозначений входных и (или) выходных сигналов, приведенные на условных графических обозначениях соответствующих микросхем; /, / - цифровые индексы соответствующих входов и (или) выходов, равные О, 1, 2, .., ; п - число входов и (или) выходов.

Таблица 1.3

Символ

LH HL ZH HZ LZ ZL

Определение

Переход из состояния низкого уровня в состояние высокого уровня Переход из состояния высокого уровня в состояние низкого уровня Переход из состояния выключено в состояние высокого уровня Переход из состояния высокого уровня в состояние выключено Переход из состояния низкого уров ня в состояние выключено Переход из состояния выключено в состояние низкого уровня

Для обозначения производных динамических параметров используется следующая форма записи:

*А1 (В. C~D. £),

где tA - вид временного параметра; / - порядковый номер параметра, /=1, 2, .. ., п; В - наименование сигнала или вывода в соответствии с условным графическим обозначением микросхемы, относительно которого ведется отсчет данного вида параметра; С - направление перехода сигнала В; D - наименование сигнала или вывода в соответствии с условным графическим обозначением микросхемы, до которого ведется отсчет данного вида параметра; £ - направление перехода сигнала D.

Для символов С, Е используются обозначения в соответствии с табл. 1.3. Первый индекс в буквенном обозначении символов С и Е опускается; при этом используется сокращенная форма записи временных параметров:

1а(В-0), 1а(,В), tA.

1.5. Классификация микропроцессоров и микропроцессорных комплектов микросхем

Приведенные в справочнике микропроцессорные интегральные микросхемы могут быть классифицированы по следующим признакам.

По технологии изготовления - микропроцессоры, полученные иа основе:

р-МДП-технологин - серии К145ИК18, К145ИК19, К1814;

п-МДП-технологии - серии КР580, КР581, K180I, К1809, КМ1810, КН1811, КМ1813, КР1816;

КМДП-технологии - серии КР587, К588; ТТЛДШ-техиологии-серии К589, КР1802, КМ 1804;

И2Л-технологии - серии К583, К584, КА1808;

ЭСЛ-технологни - серия К1800.

По типу архитектуры микропроцессоры можно разделить иа секционные и однокристальные, 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, К5в4, КР587, К589, К1800 КР1802, КМ 1804.

Однокристальный микропроцессор - про граммно управляемое устройство с фиксиро ванной системой команд, осуществляющее

процесс обработки цифровой информации с фиксированной разрядностью и управления им, построенное на одной интегральной микросхеме. Как правило, для расширения функциональных возможностей однокристального микропроцессора его дополняют другими типами микросхем. Однокристальный микропроцессор является ядром МПК. К однокристальным микропроцессорам следует отнести серии КР580, КР581, К588, К1801, КЛ1808, КМ 1810, КН1811.

Однокристальная микро-ЭВМ - микросхема, содержащая кроме микропроцессора с фиксированной разрядностью оперативную и (или) постоянную память. К однокристальным микро-ЭВМ следует отнести серии К145ИК18, К145ИК19, КМ1813, К1814 КР1816.

По назначению различают универсальные и специализированные микропроцессоры. Универсальные МП могут быть использованы в различных видах вычислительной техники и цифровой автоматики. На специализированных МП может быть построен лишь определенный класс аппаратуры. К универсальным следует отнести МПК серий КР580, КР581 К583, К584, КР587, К588, К589 К1800 К1801, KPI802, КМ1804, К1809, КМ1810 КН1811, КМ1813, КР1816, к специализированным - 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, KMieiO, КН1811.

По виду обрабатываемой информации микропроцессоры могут быть разделены на цифровые и аналоговые. В цифровых МП прием, обработка и выдача информации ведутся в цифровой форме. В аналоговых МП информация поступает на вход в аналоговой форме, а затем преобразуется в цифровую и в таком виде обрабатывается микропроцессором. Результаты обработки преобразуются в аналоговую форму и поступают на выход. Из рассмотренных в справочнике аналоговым следует считать МП серии КМ1813, все остальные - цифровые.

По виду временной организации работы микропроцессорные комплекты микросхем подразделяются на синхронные и асинхронные, В синхронных МП начало и конец выполнения команд задаются устройством управления. Время выполнения команд при этом не зависит от их вида и величии операндов.

В асинхронных микропроцессорах начало выполнения каждой следующей команды определяется по сигналу фактического окончания выполнения предыдущей операции.

По числу одновременно выполняемых программ микропроцессоры разделяются на одно-и много- или мультипрограммные. В одно-программных МП выполняется одна программа, переход к исполнению следующей программы происходит после завершения предыдущей. В много- или мультилрограммных микропроцессорах одновременно выполняются несколько программ.

Глава 2

Микропроцессоры серий К145ИК18, К145ИК19

Микропроцессоры серий К145ИК18, К145ИК19 принадлежат к разряду специализированных однокристальных микро-ЭВМ, поведение которых однозначно определяется хранимой в ПЗУ программой. Главная программа хранится в ПЗУ команд Управляющие сигналы, обеспечивающие выполнение элементарных действий над обрабатываемой информацией, находятся в ПЗУ микрокоманд.

Между главной программой и микрокомандами образован уровень сиихропрограмм, которые обрабатывают информацию в микросхеме 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 управляющей и обрабатываемой информации. Такая структура микросхем серии К145 позволяет хорошо адаптироваться к внешним уст-

ройствам по формату команд и временным характеристикам.

Все микросхемы серии К145 по степени универсальности их использования подразделяются иа две группы-, специализированные, работающие по программе, занесенной во внутреннюю память микросхемы при ее изготовлении, и 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 является наличие программно-аппаратных средств, обеспечивающих функции универсального микроконтроллера с пространственно-временной адаптацией к параметрам внешних устройств.

Микросхема К145ИК19, обладая возможностями К145ИК18, имеет дополнительные ап-

паратные средства для удобства отсчета точного времени и управления внешними устройствами, но с более коротким форматом команд (меньшее число портов ввода/вывода, меньше выходов временных интервалов Д); число разрядов регистров оперативной памяти равно 64.

Обоби1енная структурная схема микросхем серии К145 с наиболее характерными связями приведена на рис. 2.1.

В состав микросхем входят:

три блока постоянной памяти: ПЗУ команд (ПК), емкость К145ИК18 - 128 19-битовых слов, К145ИК19 - 128 20-битовых слов; ПЗУ синхропрограмм (ПС), емкость К145ИК18 - 32X6X3X5 бит [блоки по 32 5-битовых слова, адресуемые 18-ю вариантами (6X3) комбинаций составляющих временного адреса Е, и Дл], емкость К145ИК.19 - 16X5X2X10 бит; ПЗУ микрокоманд (ПМК), емкость К145ИК18 ~ 40 26-бнтовых слов, К145ИК19 - 32 16-битовых слова;

блок оперативной памяти (ОП или ОЗУ два динамических с.жиговых регистра, емкость К145ИК18 - 36 4-битовых слов. К145ИК19 16 4-битовых слов;

арифметико-логическое устройство 2, исполняющее микроприказы выходного слова ПМК, указывающего возможные источники или приемники для выполнения операций в АЛУ и пересылок в блоке оперативной памяти. В составе АЛУ имеются регистры общего назначения: К145ИК18 - два регистра емкостью 1X4 бит и 3X4 бит, К145ИК19 - четыре регистра, емкость каждого 4 бита. Второй регистр имеет внешние входы в каждый разряд, стробируемыс временным сигналом синхронизатора (BI лля К145ИК18 и S2 - для К145ИК19). Третий и четвертый регистры (в К145ИК19) имеют внешние выходы;

регистры адреса: РАК, РАПС. РА.МК. РАОП;

регистры слова: РСК, РСПС, PC,V\K;

регистр синхронизации PCX.

Коммутация связей верхнего уровня осуществляется регистром РСК. Формат слова в РСК состоит из четырех полей:

адресного поля - АП, которое может непосредственно указывать следующий адрес блока памяти ПК или использоваться как параметр при его вычислении, :

Рис. 2.1. Обобщенная структурная схема микросхем серий К145ИК18, К145ИК19

поля кода условия программного ветвления в блоке ПК ПКУС, указывающего на способ формирования исполнительного a.ipe-са;

адресного поля синхропрограммы - АСП, входящего в состав полного адреса блока памяти ПС;

поля кода модификации синхропрограммы - ПКОМ, составляющего совместно с АСП полный адрес блока памяти ПС.

Регистр PCX выдает информацию о временном компоненте полного адреса операнда.

В структурной схеме микросхем серии К145 дополнительными программно-аппаратными средствами организован блок вво,1а/вы-BO.ia. который содержит:

входы W12. устанавливающие соот-

ветствующие разряды регистра адреса РАК, бит Т регистра состояния - признак включения клавиши, а также управляющие программным ветвлением. Эти входы стробируются временным сигналом синхронизатора 84:

порты ввода (,1ля К145ИК19 - один, .1ля К145ИК1Н - три 4-битовых регистра);

порты выво,1а (для К145ИК19 - два, .1ля К14.-)ИК18 - иксгь 4-битовы\ регистров).

Управление портами выполняется с помощью шифратора матричного типа (для К145ИК19 - шифратора данных размером 16X8 бит, лля К145ИК18 и; фратора ai ресов .1анных размером 9X16 бит).

Синхронизатором микросхем является регистр PCX счетчик тактов, формирующий мла.иине разряды системы временной адресации (сигналы В Е Дм). Временная диаграмма работы микросхем показана на рис. 2.2.

Более крупные элементы временной шкалы или старите разря.1ы 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). Перио,1 работы генератора фаз опре.1еляет временной интервал В, обработки и пересылки одного двоичного разря.1а информационного слова.

Временной интервал £, соответствует длительности обработки или пересылки четырех .чвоичных разрядов информационного слова-тетра.1ы, т. е. Е, = ВI + 82 + ВЗ +В4 Такие временные интервалы удобны и для обработки информации в .[воимно-десятичном npe.i-ставлении. Число временных интервалов Е, выбрано исходя среднего числа микрокоманд, необходимых лля завершения обработки одной тстра.ш onepaH.ia. Например, .1ля работы с операн,1ами с ,1есятичной коррекцией .юстаточио три интервала Е,(Е1-ЕЗ).

Совокупность интервалов Е, образует временной интервал Д/,. Число временных интервалов Д может определяться разрядностью операн.юв н формой их представления. При обработке данных и релиме с плавающей за-ггятой лля S-разрялцой двоично-десятичной мантиссы си !паком и 2-разрядпого порядка