Лекция: Архитектура МП КР580ВМ80А

Простейшую 8-разрядную микропроцессорную систему можно построить на основе микропроцессорного комплекта серии КР580.

Микропроцессор К580 — однокристальный, 8-ми разрядный. Структурная схема МП КР580ВМ80А приведена на рис. 3.6.

В состав микропроцессора входят:

— 8-разрядное арифметико-логическое устройство АЛУ (ALU);

— регистр признаков RS, фиксирующий признаки, вырабатываемые АЛУ в процессе выполнения команды;

— аккумулятор (А);

— регистр аккумулятора (RGa);

— регистр временного хранения операндов (RGb);

— десятичный корректор (DAA), выполняющий перевод информации из двоичной в двоично-десятичную форму;

— регистр команд (IR), предназначенный для хранения первого байта команды, содержащего код операции;

— дешифратор команд (DCU);

— блок регистров для приема, выдачи и временного хранения информации в процессе выполнения программ;

— схема управления и синхронизации (CU), формирующая последовательности управляющих сигналов для работы ALU и регистров;

— однонаправленный 16-разрядный буферный регистр адреса (ВА);

— двунаправленный 8-разрядный буферный регистр данных (BD);

— двунаправленный мультиплексор (MUX) для обмена информацией между ALU и блоком регистров по внутренней шине данных (Internal Data Bus).

Блок регистров включает:

— программный счетчик (РС), предназначенный для хранения адреса очередной команды (при выполнении линейных программ этот адрес автоматически увеличивается на 1, 2, 3 в зависимости от длины выполняемой команды — 1, 2 или 3 байта соответственно);

— указатель стека (SP);

— регистр адреса (RGA);

— шесть 8-разрядных регистров общего назначения B, C, D, E, H, L, которые могут объединяться в парные 16-разрядные регистры BC, DE, HL;

— вспомогательные разрядные регистры W, Z.

Рисунок 3.6 — Структурная схема МП КР580ВМ80А

Регистры RGa, RGb, IR, W, Z, RGA пользователю программно недоступны.

Кроме того, МП имеет 16-разрядный однонаправленный канал адреса А(15-0), 8-разрядный двунаправленный канал данных D(7-0), четыре входных (RESET, READY, INT, HOLD) и шесть выходных (SYNC, DBIN, READY, WAIT, INTE, HLDA) выводов сигналов управления.

Десятичный корректор DAA облегчает работу с числами, представленными в 10-чной системе счисления.

Буферные регистры данных BD и адреса BA используются для буферизации внутренних шин данных и адреса со стороны внешней магистрали.

Схема управления и синхронизации:

— обеспечивает выборку команд и операндов;

— организует правильное функционирование АЛУ;

— обеспечивает доступ ко всем регистрам МП;

— синхронизирует УВВ и управляет их работой;

— приостанавливает работу МП в режиме ожидания и отключает МП от системной магистрали в режиме ПДП.

Мультиплексор MUX обеспечивает подключение к внутренней магистрали МП требуемого регистра из блока регистров.

МП КР580ВМ80А обеспечивает адресацию внешней памяти до 64 Кбайт и подключение до 256 устройств ввода-вывода.