2 Постановка задач проекта
12
2.1 Требования к структуре и интерфейсу гипотетического микропроцессора
Разрабатываемый микропроцессор, дожжен иметь структуру и интерфейс, схожий с заданным микропроцессором-прототипом – МК51.
Разрабатываемый микропроцессор должен иметь в своем составе следующие структурные элементы:
арифметико-логическое устройство (АЛУ), предназначенное для выполнения группы арифметических и логических операций;
резидентную память программ (РПП), для хранения команд и адресов операндов;
резидентную память данных (РПД), для хранения исходных данных операций и результатов их выполнения;
устройство управления и синхронизации;
регистр адреса (РА), адресующий данные в РПД;
счетчик команд (СК), адресующий данные в РПП;
порты 0,1,2,3, для работы с внешней памятью программ и внешней памятью данных;
регистр указатель данных (РУД), для адресации данных во внешней памяти;
слово состояния программы (СПП), для хранения флагов работы программы;
шину, связывающую между собой основные узлы процессора.
Множество команд микропроцессора должно являться подмножеством команд микропроцессора МК51 и включать в себя команды трех основных типов: арифметико-логические, посылочные и команды переходов.
Группа команд арифметико-логического типа должна состоять из команд ADDC – сложение аккумулятора с байтом из регистра общего назначения, MUL – умножение аккумулятора на регистр B, RL – циклический сдвиг аккумулятора влево.
Группа команд посылочного типа должна состоять из команд MOV – пересылка в регистр прямоадресуемого байта, XCH – обмен аккумулятора с прямоадресуемым байтом.
Группа команд переходов должна состоять из команд LJMP – длинный переход в полном объеме памяти программ, JMP – косвенный относительный переход.
2.2 Требования к структуре АЛУ микропроцессора
Арифметико-логическое устройство (АЛУ), разрабатываемого микропроцессора должно иметь тип ЗМО и структуру, позволяющую ему выполнять заданный набор арифметико-логических операций (ADDC, MUL, RL, XCH).
В соответствии с этими требованиями, разрабатываемое АЛУ должно иметь в своем составе следующий набор структурных элементов:
накапливающий сумматор, для хранения одного из операндов и результата определенных операций;
два вспомогательных регистра, для хранения, в случае необходимости, второго операнда и хранения результата операции соответственно.
2.3 Требования к структуре микро ЭВМ
Структура, разрабатываемой микро ЭВМ должна отражать функциональные возможности системы команд, реализованной в микропроцессоре и иметь шинный интерфейс. С этой целью в микро ЭВМ должен быть введен следующий набор структурных элементов:
микропроцессор (МП);
генератор синхросигналов и начальных условий (ГСС и НУ);
внешняя память программ (ВПП);
внешняя память данных (ВПД);
блок обработки прерываний (БОП);
последовательный интерфейс для связи с внешними устройствами (ПИ).