Проектирование блока центрального процессора
Структурная схема блока ЦП представлена на рис. 2. В его состав кроме ЦП и системного генератора СГ ( на рис. не показан) входят:
однонаправленный буфер шины адреса БШA;
системный контроллер СК, объединяющий двунаправленный буфер шины данных, регистр словосостояния и логическую схему формирования шины управления.
Включение БША должно быть таким, чтобы все 16 разрядов ША передавались с его входа на выход.
Так как ШД двунаправленная, то направлением передачи информации через СК необходимо управлять. Это осуществляет сигнал "Прием" (ПМ). При уровне лог. 1 сигналы с ШД через СК должны передаваться в ЦП, а при лог. 0 - из ЦП в ШД.
В начале каждого машинного цикла микропроцессора на ШД выдается восьмиразрядное словосостояние ЦП, отдельные разряды которого используются для формирования сигналов ШУ. Словосостояние ЦП определяет действия, выполняемые микропроцессором в данном машинном цикле (чтение/запись ЗУ, чтение/запись внешних устройств (ВУ) и т.д). Словосостояние фиксируется в СК по сигналу "Строб со стояния" (СС) от системного генератора и хранится в нем до окончания машинного цикла.
СК также служит для формирования следующих управляющих сигналов ШУ:
- чтение контроллера прерывания;
- запись в память;
- запись во внешнее устройство;
- чтение с внешнего устройства;
- чтение из памяти.
Сигналы ПМ и , ("Выдача") в логической схеме используются для стробирования управляющих сигналов.
Схема подключения СГ к ЦП стандартная. Кварцевый резонатор BQ 1 обеспечивает возбуждение генератора. Интегрирующая цепочка RC служит для первоначального сброса СГ и ЦП при включении питания, а кнопка SB1 - для принудительного сброса. На входе "Готовность" ГT присутствует уровень лог.1, т.к. предполагается, что быстродействие ЗУ и ВУ соизмеримо с быстродействием ЦП.