MP I8085 vidinë struktûra, valdymo signalai

MP I8085 vidinë struktûra, valdymo signalai

MP sutartinis grafinis ženklas pateiktas 42 pav, o vidinë struktûra - 43 pav.

42 pav. Mikroprocesoriaus I8085 sutartinis grafinis ženklas

43 pav. Mikroprocesoriaus I8085 vidinë struktûra

MP išvadai turi ši¹ paskirtá:

X1, X2 – sinchronizacijos schemos stiprintuvo áëjimas, išëjimas. Prie šiø išvadø jungiamas kvarcinis rezonatorius arba R – C, L – C grandinës. X1 áëjimas gali bûti naudojamas išoriniams  taktiniams impulsams priimti;

CLK – taktiniø impulsø išëjimas, kuris gali bûti naudojamas sistemos elementams sinchronizuoti;

– áëjimas skirtas pradinio nustatymo signalui  (aktyvus 0 lygio) priimti. Jis turi Šmitto trigerá. signalas išvalo PC (PC = 0000H), išjungia pertraukèiø (INTE = 0) ir tiesioginiø mainø leidimo (HLDA = 0) trigerius. Draudžiamos visos pertrauktys ir tiesioginiai duomenø mainai.

RESET – sistemos pradinio nustatymo signalo (aktyvus 1 lygio) išëjimas. RESET signalas sinchronizuojamas CLK taktiniais impulsais (RESET trukmë lygi sveikam CLK impulsø sakièiui).

S0, S1 – MP bûsenos signalø išëjimai. S0, S1 signalai gali bûti naudojami MP bûsenai išorëje kontroliuoti pagal ši¹ bûsenø lantelê:

, – skaitymo ir rašymo strobavimo signalø išëjimo linijos, turinèios Z (aukštaomê) bûsen¹;

- valdymo signalo ávedimas, išvedimas () arba atmintis () išëjimas. Išëjimas turi 3 bûsenas;

ALE – adreso fiksavimo leidimo strobavimo signalo išëjimas. Adresas árašomas išoriniame adreso registre, kai ALE kinta iš 1 á 0. Taip pat šis signalas gali bûti panaudotas, strobuojant MP bûsen¹. Išëjimas turi 3 bûsenas;

READY – pasiruošimo duomenø mainams (XACK) signalo áëjimas, naudojamas, vykdant asinchronius duomenø mainus;

HOLD – tiesioginiø duomenø mainø reikalavimo signalo áëjimas;

HLDA – tiesioginiø duomenø mainø patvirtinimo išëjimo signalo linija. HLDA signalas atsiranda po HOLD signalo priëmimo, pabaigus eiliná mašinos cikl¹, išjungiant AD7 AD0, A15 A8, , , ALE, išvadus;

TRAP – nemaskuojamos radialinës pertraukties reikalavimo signalo áëjimas, turintis kombinuot¹ signalo priëmimo schem¹ ir aukšèiausi¹ prioritet¹. Startinis šios pertraukties adresas nustatomas lygiai taip pat, kaip ir RST N komandai, kurios N = 4.5;

RST 7.5, RST 6.5, RST 5.5 – maskuojami radialinës pertraukties reikalavimo signalø áëjimai, turintis dinaminê (RST 7.5 signalui) ir statines (RST 6.5 , RST 5.5 signalams) signalo priëmimo schemas bei mažëjanèius fiksuotus prioritetus. Pertraukèiø vektoriai surandami,  kaip ir RST N komandai, kurios N = 7.5, 6.5, 5.5;

INTR – vektorinës pertraukties reikalavimo signalo, turinèio statinê signalo priëmimo schem¹, linija ir žemiausi¹ prioritet¹. Priëmus INTR signal¹, generuojamas strobas ir ávedamas pertraukties vektorius. Pertrauktá galima programiškai leisti arba drausti. Po MP pradinio nustatymo pertrauktis uždrausta;

– vektorinës pertraukties patvirtinimo strobavimo signalo išëjimas. signalas generuojamas, pabaigus eilinës komandos cikl¹ ir priëmus vektorinës pertraukties reikalavimo signal¹.

SID, SOD – nuosekliojo ryšio kanalo (NRK) áëjimas ir išëjimas. RIM komanda ávedamas bitas per SID áëjim¹ skaitomas ir ásimenamas akumuliatoriaus A7 skiltyje. Akumuliatoriaus A7 skiltyje árašytas bitas SIM komanda per išëjim¹ SOD yra išvedamas.

AD7 AD0 – dvikryptës, multipleksuojamos adreso jaunesniojo baito ir duomenø baito linijos, išjungiamos;

A15 A8 – adreso vyresniojo baito išëjimai.

MP vidinëje struktûroje galima išskirti šiuos mazgus:

registrø blokas (T, TA, RG, BF);

aritmetinis ir loginis árenginys (ALU);

registrø segmentas (RSEG);

valdymo árenginys;

pertraukèiø schema;

nuosekliojo ryšio kanalas (NRK);

vidinë magistralë.

T, TA yra 8 skilèiø laikino duomenø saugojimo registrai, naudojami aritmetinio ir loginio árenginio duomenims ásimintá, jø apdorojimo metu.

RG registras saugoja adreso vyresnyjá (A15 A8) bait¹, o BF buferinis registras atlieka dvejopas funkcijas:

išveda adreso jaunesnyjá bait¹ (A7 A0);

išveda ir priim¹ duomenø bait¹ (D7 D0).

BF linijos (AD7 AD0) multipleksuojamos laike. Abu registrai gali išjungti savo išvadus

(turi Z bûsen¹).

Aritmetinis ir loginis árenginys (ALU) vykdo aritmetines bei logines operacijas su 2 baitais, kurie árašyti T ir TA registruose. Jis taip pat keièia veiksmø rezultato, gauto A registre, požymius. Požymiai fiksuojami F registre. Dešimtainës korekcijos DA schema koreguoja dvejetainá dešimtainá rezultat¹.

Registrø segmentas (RSEG) turi multiplekserá WX, programiškai nevaldomus W, Z ir valdomus B, C, D, E, H, L, SP, PC registrus. Taip pat èia yra speciali INC/DEC inkrementavimo ir dekrementavimo schema.

IR yra 8 skilèiø komandø registras, skirtas komandos pirmajam baitui, kuriame árašytas operacijos kodas, ásiminti.

CDC komandos dešifratorius dekoduoja komand¹ (IR turiná) ir kuria valdymo signalus, reikalingus komandai vykdyti, perduodant juos MP vidiniams mazgams bei valdymo árenginiui, per kurá ir išoriniams elementams.

Valdymo árenginys turi šias schemas:

sinchronizavimo;

pradinio nustatymo;

valdymo;

tiesioginiø mainø.

MP I8085 veikimas sinchronizuojamas, panaudojant vidiná arba išoriná taktinio dažnio genetratoriø.

Naudojant vidiná taktinio dažnio generatoriø, prie X1, X2 išvadø jungiamas ZQ kvarcinis rezonatorius, R – C arba L – C grandinës. Taktavimo schemos su vidiniu taktinio dažnio generatoriumi pateiktos 44 pav.

a) b)

c)

44 pav. Taktavimo schemos, naudojant vidiná taktinio dažnio generatoriø: a) su ZQ kvarciniu rezonatoriumi; b) su R – C grandine; c) su L – C grandine.

f_T taktinis dažnis, esant L – C grandinei, suskaièiuojamas pagal ši¹ išraišk¹:

;

èia - áëjimo tarp X1, X2 ávadø talpa (pvz. , MP MSM80C85AHRS/GS/JS firmos OKI Semiconductor).

Taktavimo schemos su išoriniu taktinio dažnio generatoriumi pateiktos 45 pav.

45 pav. Taktavimo schemos su išoriniu taktinio dažnio generatoriumi: f_T – išorinio taktinio dažnio generatoriaus generuojamø impulsø dažnis.

MP I8085 vidinë sinchronizavimo schema pateikta 46 pav. Dažniausiai naudojamas ZQ kvarcinis rezonatorius, kuris tiesiogiai jungiamas prie X1, X2 išvadø. SS išëjimo f_T dažnio impulsai patenka á T skaitmeninio trigerio áëjim¹, kuris atlieka dažnio daliklio iš 2 funkcij¹. Jo išëjime gaunamos dvi nesutampanèios dažnio Φ1 ir Φ2 impulsø sekos, naudojamos MP vidinëms schemoms sinchronizuoti. ALE signalas gaunamas, išskiriant iš Φ1 impulsø sekos 1 impuls¹ kiekvieno mašinos ciklo T1 takte. ALE išëjimas gali bûti išjungtas signalu. Sistemos sinchronizavimo CLK impulsai gaunami, kaip invertuota Φ2 impulsø seka. BS1, BS2 buferiniai stiprintuvai padidina apkrovos geb¹.

46 pav. MP I8085 vidinë sinchronizavimo schema: SS – sinchronizavimo schemos stiprintuvas;

T – skaitmeninis trigeris; BS1, BS2 – buferiniai stiprintuvai;

Pradinio nustatymo schema atlieka MP pradiná nustatym¹. Ši schema priima signal¹ ir sinchronizuotai CLK impulsams išveda sistemos pradinio nustatymo RESET signal¹ (RESET signalo trukmë lygi sveikam CLK signalø skaièiui). Paprastai pradinis nustatymas vykdomas ájungus maitinimo átampa arba paspaudus RESET mygtuk¹. signalui formuoti iš išorës jungiama tipinë pradinio nustatymo schema parodyta 47 pav.

47 pav. Išorinë tipinë pradinio nustatymo schema

Pradinio nustatymo metu atliekami tokie veiksmai:

išvalomas programos skaitiklis, PC = 0000H;

išjungiamas pertraukèiø leidimo trigeris, INTE = 0;

išjungiamas tiesioginiø mainø leidimo trigeris, HLDA = 0.

Valdymo schema skirta MP bûsenai išorëje indikuoti, sistemos magistralei valdyti ir SM darbo režimui nustatyti. MP bûsen¹ parodo S1, S0 signalai išvedami á ášorê. Sistemos magistralë valdoma , , , ALE išëjimo signalais, o asinchroniniam SM darbo režimui naudojamas READY áëjimas.

Tiesioginiø mainø schema valdoma áëjimo HOLD signalu, iššaukiant MP , , , ALE, AD7 AD0 ir A15 A8 išvadø išjungim¹, kuris patvirtinamas išëjimo HLDA signalu.

Pertraukèiø schema organizuoja MP darb¹ su pertrauktimis, priimdama TRAP, RST 7.5, RST 6.5, RST 5.5 radialinës ir INTR vektorinës pertraukties reikalavimo signalus. Vektorinës pertraukties vektoriaus ávedimas strobuojamas signalu.

Nuosekliojo ryšio kanal¹ sudaro nuosekliøjø duomenø mainø portas, kuris per SID áëjim¹ priima, o per SOD išëjim¹ išveda duomenø bitus.

Vidinë magistralë sieja vidinius MP mazgus Ji turi 8 linijas, kuriomis perduodamos komandos ir duomenø baitai.