Программный контроллер

Большое значение для микропроцессорных систем, работающих в реальном времени, имеет обеспечение экстренного обслуживания ВУ по их запросам. По принятии) запроса МП прерывает текущую! программу и переходит на подпрограмму обслуживания ВУ, пославшего зап Для организации систем прерываний при наличии многих ВУ предназначена БИС программируемого контроллера прерываний (ПКП) К580ВН59А, способная работать как с ВМ80, так и с ВМ86. Вариант контроллера К580ВН59, который можно использовать только совместно с ВМ80, описан в [1—3]. Поэтому здесь основное внимание будет уделено особенностям работы контроллера К580ВН59А в системе, основанной на ВМ86.

З.1. Схема программируемого контроллера прерываний К580ВН59А

программируемого контроллера клавиатуры и дисплея

Для сопряжения накопителя с СП будем использовать БИС программируемого контроллера НГМД К580ВН71 [10]. С точки зрения пользователя, основными узлами этого контроллера являются регистры команд, параметров, состояния и результата. Первые два регистра хранят информацию о режиме работы контроллера и об исходных данных, которая загружается в них в процессе программирования контроллера. Вторые два регистра используются во время работы соответстенно для определения готовности контроллера и для анализа результатов пересылки.

программируемого контроллера прерываний К580ВН59А

Обработка сигналов в РТС включает различные операции, связанные с запоминанием, преобразованием и выводом больших массивов данных, извлекаемых из принимаемых сигналов. Для выполнения этих операций в микропроцессорном вычислителе используется режим прямого доступа в память (ППД), который отличается наибольшей скоростью обмена данными между вычислителем и внешними устройствами (см. § 6.4). В микропроцессорном комплекте серии К580 для организации режима ПДП предусмотрена БИС программируемого контроллера ПДП типа К580ИК57, способная обслуживать четыре внешних устройства.

Обмен информацией между микропроцессором и внешними устройствами по прерыванию, как отмечалось в гл. 6, является эффективным методом обслуживания ВУ. В качестве аппаратного средства для организации такого обмена широко распространена БИС блока приоритетных прерываний (БПП) К589ИКН [32]. Эта микросхема позволяет реализовать прерывание по вектору путем использования специальной команды RST (рестарт), имеющейся в системе команд микропроцессора К580ИК80. Однако существенно большими возможностями обладает появившаяся несколько позднее БИС программируемого контроллера прерываний (КПП) К580ВН59. Этот контроллер позволяет реализовать прерывание как по вектору, так и по опросу, для чего в нем предусмотрены соответствующие режимы обслуживания ВУ, называемые обслуживанием по запросу и обслуживанием по результатам опроса. Имеется также режим программирования ПКП, во время которого задаются режим и алгоритм обслуживания ВУ с помощью команд, поступающих из МП. Значения приоритетов, закрепленные за внешними устройствами до начала обработки прерываний, могут быть изменены динамически, т. е. в процессе выполнения программы.

P1CCLK (in) - тактирование процессора от программируемого контроллера прерываний.

PICDO (in/out) - линии данных 0-1 программируемого контроллера прерываний. PlCD0(in/out) -

P1CD1 (in/out) - линии данных 0-1 программируемого контроллера прерываний.

Синхронность прерываний трех комплексов вычислительных средств достигается применением программируемого контроллера прерываний.

Первая часть «Процессоры обработки сигналов» посвящена архитектуре и особенностям организации DSP. Главы данной части содержат информацию, необходимую для решения задач выбора DSP, проектирования архитектуры систем ЦОС различного назначения, программирования и отладки. Подробно рассматриваются характеристики и организация базового 24-разрядного семейства DSP560XX: структура шин, арифметико-логическое устройство, устройство генерации адреса, программный контроллер, пространство памяти, последовательные асинхронный и синхронный интерфейсы, внутрикристальный эмулятор, широтно-импульсный модулятор, последовательный аудио-интерфейс. Семейство DSP563XX полностью программно совместимо с семейством DSP560XX и является его дальнейшим развитием. Главной особенностью этого семейства является то, что в составе некоторых типов процессоров содержатся сопроцессоры: фильтр-сопроцессор, витерби-сопроцессор, циклический сопроцессор. Это позволяет эффективно использовать DSP а различных системах связи, в том числе для поддержки GSM. Большие перспективы сегодня имеет семейство DSP566XX, которое совместимо с семейством DSP563XX. В этом семействе имеются однокристальные архитектуры, включающие два процессорных ядра: новейшее процессорное ядро общего назначения М-Core и процессорное ядро DSP56600. В состав такой системы входят также различные периферийные устройства. Для разработчиков систем управления безусловно представляет интерес также семейство DSP568XX, в котором совмещаются функции микроконтроллеров и процессоров обработки сигналов. Особое внимание в первой части уделяется новой разработке компании - новому ядру StarCore для процессоров и контроллеров, ориентированных на портативную технику и телекоммуникации. Для каждого типа процессора приводятся сведения о корпусах DSP и электрических параметрах.

Программный контроллер

Программный контроллер

Устройство управления программами включает в себя программный контроллер, который выбирает команды и выполняет ветвления и циклы. SC140 имеет конвейер с пятью ступенями, состоящий из предвыборки, выборки, декодирования, формирования адреса и выполнения. Такой относительно короткий конвейер по стандартам DSP делает более простым программирование на ассемблере и более эффективным ветвление и обработку прерывания.

2.1.8. ПРОГРАММНЫЙ КОНТРОЛЛЕР

Программный контроллер обеспечивает предварительную выборку инструкций, декодирование инструкций, управление аппаратными циклами и обработку исключений. Контроллер содержит 15-уровневый 32-разрядный системный стек и шесть непосредственно адресуемых регистров ( 2.15): программный счетчик Р'С (Program Counter), регистр адреса цикла LA (Loop Address), счетчик петли LC(Loop Counter), регистр статуса SR (Status Registr), регистр режима операций OMR (Operating Mode Register) и указатель стека SP (Stack Pointer). Регистры контроллера приведены на 2.15. Системный стек представляет собой отдельный блок внутренней памяти, используемый для хранения регистра статуса и программного счетчика при вызовах подпрограмм и длительных прерываниях. В стеке также хранятся LA и LC для организации программных циклов. Каждая ячейка стека включает два шестнадцатиразрядных регистра: старшую часть (SSH) и младшую часть (SSL) стека.

Все эти регистры могут быть прочитаны или записаны для упрощения отладки системы. Хотя ни один из регистров программного контроллера не является 24-битным, все они читаются и записываются через 24-битную шину PDB. При чтении регистров младшая часть битов (LSB) является значащей, а старшая значащая часть битов (MSB) заполняется нулями. При записи регистров младшая часть битов (LSB) является значащей, а старшая значащая часть битов просто отбрасывается, поскольку имеет смысл только младшая значащая часть битов (биты 15 — 0). Программный контроллер содержит конвейер с тремя ступенями и управляет пятью состояниями процессора: нормальным, обработкой исключений, сбросом, ожиданием и остановом.

Программный контроллер состоит из трех аппаратных блоков: контроллер декодирования программ (PDC), генератора адресов программ (PAG) и контроллера прерываний (PIC).

Программный контроллер содержит трехуровневый конвейер, выполняющий выборку, декодирование и исполнение инструкций. Устройства выборки, декодирования и исполне-ния расположены последова-тельно. Пример работы кон-вейера приведен на 2.17.

5.5. ПРОГРАММНЫЙ КОНТРОЛЛЕР

Программный контроллер (5.7} выполняет следующие операции: