Funkcionavimo laiko ciklai

Funkcionavimo laiko ciklai

Visi veiksmai mikroprocesoriuje vyksta griežtais laiko intervalais vadinamais laiko ciklais. Galima išskirti šiuos laiko ciklus:

Komandos ciklas (KC);

Mašinos ciklas ( M);

Mikrotaktinis ciklas (T, taktas).

Komandos ciklas yra laikas, kurį užtrunka MP, vykdydamas vien¹ komand¹. Skirtingoms komandoms KC gali būti skirtingas. KC yra ilgiausias laiko ciklas. Jį gali sudaryti nuo 1 iki 5 mašinos ciklų, žymimų M1 M5.

Mašinos ciklas yra laiko tarpas, kuriame vyksta kreipimasis į sistemos magistralź, skaitant (įvedant) arba rašant (išvedant) duomenenų bait¹. M1 mašinos cikle visada vykdoma komandos ciklo išrinkimo fazė (FETCH), kurios metu skaitomas pirmasis komandos baitas su įrašytu jame operacijos kodu. Šį mašinos cikl¹ parodo būsenos signalų S1 = S0 = 1 kombinacija. Mašinos ciklas gali būti sudarytas iš 3, 4 ar 5 taktų, kurie žymimi T1 … T5.

Mikrotaktinis ciklas (taktas) yra sistemos CLK sinchronizavimo signalų periodas, matuojamas tarp gretutinių impulsų užpakalinių frontų, kaip parodyta 48 pav.

48 pav. Mikrotaktinis ciklas (taktas)

Jeigu taktinio dažnio generatoriaus dažnis yra f_T, tai CLK signalų dažnis bus , o takto trūkmė lygi:

.

Taktas yra trumpiausias laiko ciklas. T1 takte išvedamas adresas, o T2, T3 taktuose vykdomi duomenų mainai. Tarp T2 ir T3 taktų gali būti įterpti TW laukimo taktai, kai mikroprocesorius dirba laukimo būsenoje. T4, T5 taktai naudojami veiksmams vidiniuose MP mazguose sinchronizuoti.

MP funkcionavimo laiko ciklus galima pavaizduoti grafiškai, kaip parodyta 49 pav. Laiko ciklai įterpti vienas į kit¹. T taktiniai ciklai yra įterpti į M mašinos ciklus, o pastarieji į – KC komandos cikl¹.

49 pav. Mikroprocesoriaus funkcionavimo laiko ciklai