МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА В РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЕ

         

кратная 4. Система команд по


Наименование
Обозначение
Тип корпуса
Основные электрические характеристики


Примечание
 
16-разрядное наращиваемое АУ
К588ВС1, К588ВС2
Серия K5S8 2124.42 — 1
Tц = 1,0 мкс; 150 логических
Uп = 5 В±10%. Система
 
Наращиваемая УП
К588ВУ1
2124.42 — 1
произведений
1.1305.909 — 82
 
Арифметический расширитель
К588ВР1А — К588ВР1Г
2124.42 — 1
tу<5 мкс; 1=8 бит
Пвв-выв = 2
 
Системный контроллер
К588ВГ1
2124.42 — 1
Число входов прерываний 7
Тц=600 нс
 
Многофункциональный буфер­ный регистр
К588ИР1
2121.28 — 4
Tц = 150 не; l=8 бит
Пвв=1; Пвыв=1
 
Магистральный приемопередат­чик
К588ВА1
2121.28 — 4
Tц=150 нc; l=8 бит
Пвв-выв=2
 
Умножитель 16X16
К588ВР2
4118.24 — 2
ty=2 мкс
Пвв-выв= 1
 
Кодер-декодер последователь­ного мультиплексного канала
К588ВГЗ
2124.42 — 1
Тактовая частота кодера 2 МГц, декодера 12 МГц
Преобразует код «Ман­честер 2» в последова­тельный униполярный
 
АЛУ
К1800ВС1
Серия К1800
2207.48 — 1
U„= — 5,2 В±5%;
Аналог Мс10800
 
Микропрограммное устройство управления
К1800ВУ1
2207.48 — 1
Uц= — 2 В±5%; Tц = 28 нс; l=4 бит
Аналог Мс10801
 
Схема синхронизации
К1800ВБ2
2120.24 — 1
Разрядность МК — 8 бит
Аналог Мс10802
 
Схема управления ОЗУ
К1800ВТЗ
2207.48 — 1
1=А бит; Рп=1,6 Вт
Аналог Мс 10803
 
Двунаправленный трансформа­тор уровней
К1800ВА4
2103.16 — 1
t3>8 нс; Рп=0,7 Вт
Аналог Мс1080А
 
8-разрядное АУ
КР1802ВС1
Серия КР1802 2206.42 — 1
Гц = 120 не
Uи=5 В±10%
 
Блок регистров общего назна­чения (16X4)
КР1802ИР1
239.24 — 2
Гц=45 не
Ри=1,4 Вт
 
Арифметический расширитель
КР1802ВР1
2206.42 — 1
Гц-90 не; г-16 бит
 
Схема обмена информацией (4X4)
КР1802ВВ1
2206-42 — 1
Гц = 60 не; Рш=1Л Вт
Пвв-выв = 4
Схема интерфейса
КР1802ВВ2
2206.42 — 1
Гц = 100 не
Рп=1 Вт
Электрически программируемая логическая матрица
К.Р556РТ1, КР556РТ2
2121.28 — 1
48 логических произведений
Pп= 0,8 Вт
Умножитель последовательный (8X8)
КР1802ВР2
2206.42 — 1
tт>1,0 мке; tД>1,8 мкс
Пвв-выв = 2; Рп=1,5 Вт
Умножитель параллельный (8X8)
КР1802ВРЗ
2206.42 — 2
tу=200 не; Рп = 3 Вт
Умножитель параллельный (12X12)
КР1802ВР4
2136.64 — 1
tу=200 не; Рп=4 Вт
Пвв=2; Пвыв=1
Умножитель параллельный (16X16)
КР1802ВР5
2136.64 — 1
ty=200 не; Рп=5 Вт
Пвв=2; ПвыВ=1
Сумматор на четыре входа
К.Р1802ИМ1
2207.48 — 1
tс = 150 не
Пвв=4; Пвыв=1
4-разрядная процессорная сек­ция
КМ1804ВС1
Серия КМ1804 2123.40 — 6
Uв=5 В±10%; Гц = 110 не.
Разрядность — кратная 4. Система команд по ОСТ 11.305.909 — 82
Аналог Ат2901
Схема формирования ускорен­ного переноса
КМ1804ВР1
201.16 — 16
Аналог Ат2902
Схема управления последова­тельностью мк
КМ1804ВУ1, КМ1804ВУ2
2121.28 — 1 2121.28 — 1
Аналоги: Ат2909 Ат2911
Схема выбора адреса следую­щей мк
КМ1804ВУЗ
201.16 — 16
16 инструкций
Ат2918
Параллельный 4-разрядный ре­гистр
КМ1804ИР1
201.16 — 16
Гц=20 не; Рп=0,65 Вт
Ат2918
4-разрядная процессорная сек­ция
КМ1804ВС2
2123.40 — 6
Число РОН 16
Ат2903
Схема управления состоянием и сдвигами
КМ1804ВР2
2123.40 — 6
t3 — 60 не. Число шин 2
Ат2904
Схема управления микропро­граммой
КМ1804ВУ4
2123.40 — 6
Гц=95 не; Рп=1,7 Вт
Ат2910

Микропроцессорный комплект БИС К1800 выполнен по ЭСЛ-функционально-технологическому принципу. Микросхемы отлича­ются повышенными быстродействием и потребляемой мощностью. Архитектура МПК К1800, как и предыдущих, обеспечивает нара­щивание разрядности, микропрограммное управление, конвейер­ную организацию вычислений. Отличительной особенностью ЭСЛ-комплекта является ограниченный функциональный состав БИС, что затрудняет построение законченных МПУ только на МПК К1800. Комплект БИС К1800 электрически совместим с цифровы­ми микросхемами серий К500, К1500. Наличие в составе комплек­та двунаправленного транслятора К1800ВА4 позволяет использо­вать совместно с К1800 МПК БИС ТТЛШ, например КР1802, КМ1804. При построении МПК К1800 использовался ряд схемо­технических и конструктивно-технологических особенностей по­строения быстродействующих микросхем, что позволило достигнуть степени интеграции до 1000 логических элементов (ЛЭ) на крис­талле, снизить потребляемую мощность до 4 — 5 мВт на один ЛЭ и обеспечить время задержки 1 — 1,5 не на один ЛЭ [16].

Рис. 1.3. Функциональная схема операционного устройства, построенного на МПК БИС К.Р1802
Микропроцессорный комплект БИС К588 выполнен по КМОП-функцианально-технологичесшму принципу. Важнейшей отличи­тельной особенностью таких микросхем является низкая потреб­ляемая мощность. В статическом режиме потребляемая мощность на один ЛЭ примерно в 100 раз меньше, чем у ТТЛ ЛЭ. В дина­мическом режиме (мощность, потребляемая КМОП-ехемами, уве­личивается при повышении тактовой частоты. При тактовой час­тоте 1 — 2 МГц она всего в 5 — 10 раз меньше мощности, потребляе­мой ТТЛ-схемами. Комплект БИС К588 имеет несколько меньшее быстродействие, чем ТТЛШ МПК. Однако МПК К588 обеспечива­ет построение МПУ РЭА с ограниченным потреблением энергии.
Рассмотрим несколько примеров построения различных аппа­ратных средств на базе рассмотренных МПК БИС.
Пример 1.1. На рис. 1.3 приведена схема 16-разрядного операционного устройства МП [17].


Операционное устройство выполняет арифметические и логические операции над битами, полями битов, 16-разрядными словами; сдвиг 16-разрядных слов на один разряд вправо и влево. Управление работой операционного устройства осуществляется по шине микрокоманд (ШМК) и шине адреса (ШАД). Передача операндов осуществляется по шинам А и В, результат операции выдается на шину А.
Синхронизация считывания информации из регистров и записи результата в регистр выполняется синхроимпульсом (СИ), импульсами чтения (Чт), им­пульсами записи (Зп). Результат операции сопровождается выдачей призна­ков равенства нулю (ПН) результата, переполнения разрядной сетки (ПП) и расширения (ПР). Арифметическое устройство выполнено на двух БИС КР1802ВС1 (Dl, D2). Сверхоперативная память данных и результата выпол­нена на четырех БИС РОН КР1802ИР1 (D3 — D6). Емкость памяти 16X16.
Пример 1.2. Процессор микро-ЭВМ общего назначения. На рис. 1.4 при­ведена функциональная схема процессора с системой команд и интерфейсом микро-ЭВМ «Электроника-60» [18]. Процессор предназначен для применения в МПУ с жестко ограниченными энергетическими ресурсами и быстродействием до 400 тыс. коротких операций. При этом может быть использовано матема­тическое обеспечение микро-ЭВМ «Электроника-60». Процессор выполнен на БИС МПК К588: К588ВС2 (D6), К588ВУ2 (D1 — D5), К588ВГ1 (D7). Каждая БИС управляющей памяти (D1 — D5) отличается информационным содержа­нием.

Рис. 1.4. Функциональная схема микропроцессора, построенного на МПК БИС К588
Данные адреса и команды передаются по 16-разрядной совмещенной ма­гистрали данных-адреса ДА0 — ДА15. Эта магистраль соединена с каналом К1 D6 и регистрами команд управляющей памяти (Dl — D5).
Четыре БИС (Dl — D4) формируют микрокоманды, управляющие работой ДУ (D6). 12-разрядные МК объединяются по схеме «проводное И» и подклю­чаются к регистру микрокоманд АУ. Системный контроллер (СК) К588ВП уп­равляется 5-разрядной МК, формируемой D5. Свободные разряды МК (МК5 — МКИ) вырабатывают сигналы разрешения прерывания по запросам ППРО — ППР4, ППРТ и сигнал «Останов».Поскольку длина микропрограмм, записанных в Dl — D5, различная, синхронизация приема кода команды осу­ществляется по сигналам «Конец команды», объединенным по схеме «Про» водное И».

Содержание раздела