3. Микросхема К589ИК01

Микросхема К589ИК01 - блок микропро­граммного управления (БМУ), предназначен для  использования  в  устройствах    микропрограммного управления. Она выполняет сле­дующие операции:

• прием начального адреса микропрограмм по 8-разрядной шине данных;
• управление последовательностью выбора микрокоманд из памяти микропрограмм;
• хранение и анализ 4-разрядного кода ко­манды на регистре команд;
• выдача трех разрядов регистра команд для адресации регистров в ЦПЭ;
• хранение двух признаков и условный пе­реход по ним;
• управление прерываниями микропрограмм­ного уровня;
• выдача на вход ЦПЭ или других устройств признаков, лог. 1 и лог. 0;
• непосредственная адресация стандартных биполярных ПЗУ и ППЗУ;
• адресация 512 микрокоманд с возможно­стью увеличения числа адресации ячеек допол­нительными схемами.

Условное графическое обозначение микро­схемы приведено на рис. 7, назначение вы­водов— в табл. 9, структурная схема пока­зана на рис. 8.

рис.7

рис.8

таблица 9

В состав БМУ входят следующие основные узлы:
РАМК — регистр адреса микрокоманд; СОСА — схема определения следующего адре­са микрокоманды; РК—регистр команд; ВБАС - выходной буферный каскад адреса строки; ВБРК— выходной буферный каскад регистра команд; TF  - триггер F; ТС — триг­гер С; TZ — триггер Z; ВВП—выходной бу­ферный каскад признаков; И1, И2, ИЗ — логи­ческие элементы И; ВБАК — выходной буфер­ный каскад адреса колонки.
При описании структурной схемы использу­ются следующие условные обозначения внут­ренних сигналов:
F— содержимое TF; С — содержимое ТС; Z— содержимое TZ; ЗРК— сигнал   разрешения записи  в РК: ВРК — сигнал разрешения выдачи содержи­мого РК; С8—С0 — адрес следующей микрокоманды, поступающей на входы РАМК; РК2—РК0 — содержимое РК;
РАМК - 9-разрядный регистр адреса мик­рокоманд, состоящий из D-триггеров с запи­сью информации по фронту сигнала синхрони­зации С. На входы DРАМК с выходов COCA поступает информация, которая является ад­ресом следующей микрокоманды. Информация с выходов РАМК поступает на ВБАС, ВБАК и COCA;
COCA - комбинационная схема, которая в зависимости от значений управляющих сигна­лов на входах АСО - АС6, EWAи информа­ции, поступающей с шин КО - К7 и узлов TF, ТС, TZ, РАМК и РК, формирует сигналы: С8 - С0,  СРП -  сигнал разрешения прерыва­ния, ЗРК, ВРК.
РК - 4-разрядиый регистр команд, состоя­щий из D-триггеров типа «защелка>, записы­вающих информацию со входов КЗ - К0 при ЗРК=1 н С=0. РК используется для хранения разрядов команды, по которым в дальнейшем можно выполнить условный переход, или при выдаче содержимого РК на выходы РК0 - РК2 для определения адреса регистра в ЦПЭ;
ВБАС - служит для выдачи старших раз­рядов РАМК на выходы А4 - А8, которые оп­ределяют адрес строки следующей микроко­манды. Выходы А4 - А8 переводятся в 3-е (высокоомное) состояние при ЕЯА = 0 или EN - 0; если ERA =1 и EN=1, то на выходы А4 - А8 передается информация со старших разрядов РАМК;
ВБАК - служит для выдачи младших раз­рядов РАМК на выходы A3 - АО, которые оп­ределяют адрес колонки следующей микро­команды. Выходы A3 - АО переводятся в 3-е состояние при EN - 0; если ЕN=1, то на выхо­ды A3 - АО передается информация о младших разрядах РАМК;
ВБРК -  служит для выдачи трех младших разрядов РК на выходы    РКО—РК2.
Выдача информации происходит при EN=1 и ВРК=1; в противном случае на выходах РК0 - РК2 -  напряжение высокого уровня.
TF - D -триггер типа «защелка> служит для хранения при С = 0 инвертированной ин­формации со входа FI. Информация Fс выхо­да TFиспользуется при условных переходах в COCA и поступает на D— входы ТС и TZ. При CLK= 1 TFотслеживает значение иа вы­ходе F1, причем F=F1;
ТС - D-триггер с записью информации по фронту. Запись в ТС происходит при £С0=О по фронту сигнала синхронизации. Содержи­мое ТС используется в COCA при условных переходах или может быть передано на выход FOпри FC3=Qи £С2=1; при этом £0 = С;
TZ - D-триггер с записью информации по фронту. Запись в TZпроисходит при £С/=0 по фронту сигнала С. Содержимое TZисполь­зуется в COCA при условных переходах или может быть передано на выход FOпри FC3= = !, £С2 = 0; при этом FO = 2;
ВБП - служит для выдачи на выход F0 содержимого TC, TZлог. 1 или лог. О при EN=1. Если EN=0, то
ыход F0 — в 3-м состоянии. Выборка следующего адреса микрокоманды БМУ обеспечивает выполнение функции безус­ловных и условных переходов. Эти функции используются для реализации операций без­условного и условного переходов в составе каждой микрокоманды. Каждая микрокоман­да обычно содержит поле операции перехода, которое определяет команду перехода и, сле­довательно,  следующий  адрес  микрокоманды.
Для минимизации числа выводов БМУ и упрощения логической схемы выборки следую­щего адреса массив адресов микропрограмм организован в виде двумерного массива (мат­рицы). Каждый адрес микрокоманды соответ­ствует элементу матрицы на пересечении опре­деленных строки и колонки. Таким образом, 9-разрядный адрес микрокоманд определяется двумя адресами: адресом строки (старшие пять разрядов) и адресом колонки (младшие четыре разряда). Следовательно, матрица ад­ресов может содержать максимально 32 адре­са строки и 16 адресов колонок — всего 512 адресов.
Логическая схема выборки следующего ад­реса БМУ широко использует эту двумерную схему адресации. Например, из любого места матрицы, определенного своей строкой и ко­лонкой, можно безусловно передавать управ­ление в любое место адресной матрицы. Дей­ствительно, для каждого данного адреса (элемента матрицы) существует фиксирован­ное подмножество адресов микрокоманд, ко­торые могут быть выбраны в качестве следую­щего адреса. Эти адреса, на которые   возможен переход, назовем множеством перехода. Каждый тип функции перехода БМУ обладает своим множеством переходов.
Логическая схема признаков БМУ обеспе­чивает хранение текущего значения признака, поступающего на вход F1, и выдачу его на вы­ход признаков F0. Функции переходов БМУ выбираются в за­висимости от сигналов на семи входных ши­нах, обозначенных АС0—АС6. По фронту син­хросигнала 9-разрядиый адрес микрокоманд, выработанный логической схемой определения следующего адреса, загружается в регистр ад­реса микрокоманд. Этот адрес микрокоманды из РАМК выдается в память микрокоманд по девяти      выходным      шинам,      обозначенным А0 - А8. Выходы адреса микрокоманд подраз­деляются на выходы адресов строк и колонок следующим образом: А8 - А4 -  адрес строки; A3—А0 - адрес колонки.
Каждой функции управления адресом соот­ветствует своя кодовая комбинация на функ­циональных входных шинах АС. Разряды 2—6 этой кодовой комбинации определяют вид функции. Ниже следует детальное описание каждой из 11 функций переходов. Для указания адресов строк и колонок исполь­зуются следующие обозначения: СТРn — 5-разрядиый адрес следующей строки; КОЛn — 4-разрядный адрес следующей колон­ки; п — десятичный номер строки или колонки. Для выработки следующего адреса микро­команды  по  безусловному  переходу    используется текущий адрес микрокоманды, т. е. со­держимое регистра адреса микрокоманд перед приходом синхроимпульса, и некоторые разря­ды из кода на шинах АС.
Таким образом, последующая функция пе­рехода будет использовать адрес строки в ре­гистре РАМК, а не измененный адрес строки. Заметим, что функция загрузки всегда блоки­рует функции переходов на шинах АСО—АС6. Однако по ней не блокируется разрешение на выдачу содержимого РК на шины РКО—РК2, а также разрешение на прием в РК содержи­мого шин К4—К7 при наличии на шинах функции ICEи JPXсоответственно. Кроме того, по шине EWAне запрещается разреше­ние строба прерывания и всех функций управ­ления признаками. При подаче лог. 0 на вход ENвыполнение функции БМУ не   блокируется, но выходы А0—А8, F0 и РК2—РК0 пере­водятся в 3-е состояние.
В табл. 10 и 11 приведены статические и динамические параметры К589ИК01.

Таблица 10

Таблица 11