Временные диаграммы работы процессора

1. Извлечение кода команды или данных из памяти или внешнего устройства

Цикл М1 является основным циклом с которого начинается выполнение любой команды, поэтому временные процессы для него рассмотрим более подробно. Анализ процессов будем проводить по каждому машинному такту Т (рисунок 5).

На такте Т1 программный счетчик МП выдает на ША адрес ячейки памяти, из которой будет считываться код команды. При этом схема приращения адреса МП автоматически увеличивает на единицу значение числа, записанного в программном счетчике. Положительным фронтом тактового импульса Ф2 формируется сигнал “Синхро” и выдается слово состояния на ШД. Сигнал “Прием”, управляющий двунаправленным шинным формирователем (ШФ) шины данных (рисунок 6), на этом такте равен нулю, что позволяет слову состояния поступить на ШД процессора.

На такте Т2 слово состояния записывается в регистр. Положительным фронтом Ф2 заканчивается сигнал “Синхро” и формируется единичный сигнал “Прием”, позволяющий данным поступить на вход МП через ШФ.

На такте Т2 из сигнала “Прием” и седьмого разряда слова состояния (Д7) формируется сигнал на чтение данных из памяти (Чт. памяти), позволяющий данным поступать из памяти на ШД (см. рисунок 5 ). На этом же такте анализируется состояние сигналов “Готов” и “Захват”. При нулевом сигнале на входе “З.Зх” и единичном сигнале на входе “Готов” МП переходит к выполнению такта Т3.

Если к моменту появления отрицательного фронта Ф2 на такте Т2 сигнал на входе “Готов” будет иметь нулевой потенциал, то МП на такте Т3 переходит в режим ожидания. В этом режиме приостанавливается процесс обработки данных и формируется единичный сигнал на выходе “Ожидание”, подтверждающий это состояние. Время ожидания выражается целым числом тактов и может длиться бесконечно долго. На каждом такте в этом режиме при отрицательном фронте Ф2 будет проверяться состояние сигнала на входе “Готов”.

Изменения в диаграммах работы МП в режимах “Захват”, “Останов” и “Прерывание” будут рассмотрены отдельно.

На такте Т3 в момент отрицательного фронта сигнала Ф1 производится запись данных во внутренний регистр кода команды. Положительным фронтом Ф2 снимается сигнал “Прием” на выходе МП и, следовательно, сигнал “Чт. памяти”.

На последующих тактах Т4 и Т5 . дешифратор кода команды расшифровывает код команды, определяет количество байтов в команде, формирует команды на внутренние пересылки данных и подготавливает МП к выполнению следующих машинных циклов.

Отличие машинных циклов чтения данных из памяти или внешнего устройства будет заключаться лишь в том, что МП будет воспринимать числа, полученные на такте Т3 по ШД не как код команды, а как данные. При приеме данных из внешнего устройства на ШУ формируется сигнал чтение устройства ввода-вывода (Чт.ВУ) из сигнала “Прием” и разряда Д6 регистра состояния. Этот сигнал позволяет именно ВУ выдать информацию на ШД процессора.

2. Запись данных в память или внешнее устройство

Режим “Захват” инициируется подачей лог.1 на вход управления МП “З.Зх”. Переход МП в этот режим подтверждается путем выдачи сигнала лог.1 на выходе МП “П.Зх”. Состояние “Захват” будет длиться целое число машинных тактов.

На такте Т2 слово состояния записывается в регистр состояний и формируется единичный сигнал “Прием”, позволяющий поступление на ШД кода прерывания. Имеется два способа задания кода прерывания: с помощью команды RST (N) или команды CALL (A1), (A2).

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Временные диаграммы работы процессора

1. Извлечение кода команды или данных из памяти или внешнего устройства

2. Запись данных в память или внешнее устройство

3. Работа в режиме ЗАХВАТ

4. Работа в режиме ОСТАНОВ

5. Обслуживание запросов на прерывание

6. Начальная установка