588ВУ2

Условное графическое обозначение микросхемы К588ВУ2 (Шахнов)

К588ВУ2 (КР588ВУ2, КА588ВУ2) — микросхема управляющей памяти микрокоманд из микропроцессорного комплекта 588.

Кодировки

Всего есть 7 типов (кодировок) микросхем 588ВУ2: 0001..0007, вместе они реализуют систему команд компьютера «Электроника-60» (ОСТ 11 305.909-82), за исключением команд FIS (операций с плавающей запятой).

Кодировка	Применение
0001..0004	Управление арифметико-логическим устройством (АЛУ) 588ВС2. Четыре микросхемы 0001..0004 соединяются параллельно, на входы МС0..МС3 подаётся слово-состояние (Z, V, С, N), с выходов передаётся информация в АЛУ: 12-разрядный код является собственно микрокомандой для АЛУ; разряд 12 используется в качестве строба микрокоманды.
0005	Разрядами 0..6 вырабатывает сигналы разрешения прерывания, разряды 7..12 управляют системным контроллером 588ВГ1
0006	Управление арифметическим умножителем 16×16 588ВР2 для реализации команд расширенной арифметики (MUL, DIV, ASH, ASHC)
0007	Разрядами 0..6 вырабатывает сигналы разрешения прерывания, разряды 7..12 управляют системным контроллером 588ВГ1

Назначение выводов

Номер вывода	Назначение	Обозначение	Другое обозначение	Тип
1..4	Магистраль состояния	МС0..МС3	K2(0..3)	Вход
5..20	Шина команд	Д0..Д15	K1(0..15)	Вход
21	Общий	GND	GND	—
22..34	Магистраль микрокоманд	МК0..МК12	MNS0..12	Вход
35	Не используется	—	—	—
36	Завершение выполнения микрокоманды	Ф1	F1	Вход
37	Установка / Пуск 1	R1	R1	Вход
38	Конец команды	КК	ENDNS	Вход-выход
39	Установка / Пуск 2	R0	R0	Вход
40	Команда принята	П	IPA	Выход
41	Команда выдана	В	OPA	Вход
42	Напряжение питания	Ucc	Ucc	—

Описание (Гришин)

Рис. 6.1. Условное графическое обозначение микросхемы К588ВУ2

Рис. 6.2. Структурная схема микросхемы К588ВУ2

Представляет управляющую память микрокоманд (УП). Основой УП являются программируемые логические матрицы ПЛМ. Программирование УП выполняют на заводе-изготовителе масочным способом. В настоящее время выпускают семь типов УП — К588ВУ2-0001 … К588ВУ2-0007. Кодировки микросхем УП полностью реализуют систему команд микроЭВМ «Электроника-60» и операции расширенной арифметики. К последним относятся команды умножения, деления, сдвига. Кодировка К588ВУ2-0005 содержит микропрограммы работы микросхемы системного контроллера.

На рис. 6.1 и 6.2 изображены соответственно условное графическое обозначение и структурная схема БИС УП. В табл. 6.2 дано назначение выводов этой микросхемы.

В состав структурной схемы БИС УП входят следующие функциональные узлы:

регистр команд РК; принимает команду по шине команд Д;

программируемые логические матрицы ПЛМ1 и ПЛМ2; в них запрограммированы не только информация о выбираемой микрокоманде и адрес следующей микрокоманды, но и разряды, управляющие внутренними узлами БИС УП;

регистры состояния PC и следующего адреса РСА; принимают соответственно признаки результата выполнения операции и адрес следующей микрокоманды. Информация состояния поступает, как правило, из арифметического устройства и включает 4-разрядное слово-состояние, состоящее из признаков нулевого результата, переполнения, переноса из старшего знакового разряда (Z, V, С, N);

регистры управления РУ и микрокоманд РМ;

блок синхронизации БСЗ; вырабатывает управляющие сигналы записи во внутренние регистры БИС УП и сигнал квитирования П, свидетельствующий об окончании приема команды. На БСЗ поступают разряды регистра РУ.

Рис. 6.3. Временная диаграмма работы микросхемы К588ВУ2

Функционирование БИС УП начинается с подачи на входы R0 и R1 отрицательных сигналов, которые переводят БИС в исходное состояние. Длительность сигналов R0 и R1 не менее 500 нс.

Работа микросхемы УП начинается по положительному фронту сигнала R0 (либо R1). По отрицательному сигналу В происходит прием команды во входной регистр РК, а также информации состояния в регистр PC. После приема этой информации БИС УП выдает отрицательный сигнал П, свидетельствующий о том, что команда принята. Отрицательный фронт сигнала П инициирует положительный фронт сигнала В, который, в свою очередь, сбрасывает сигнал П в состояние «1».

Затем начинается выдача первой микрокоманды принятой команды. Положительный фронт сигнала Ф1 инициирует выдачу очередной микрокоманды на магистраль МК. Микрокоманда может находиться на магистрали до отрицательного фронта сигнала Ф1. После этого происходит «подброс в единицу» магистрали МК. Если к этому времени сформирована следующая микрокоманда, то происходит ее запись в РМ с последующей выдачей. Одновременно с выдачей последней микрокоманды текущей команды выдается сигнал КК, сигнализирующий контроллеру (либо внешнему ЗУ) о необходимости подачи новой команды.

На рис. 6.3 приведена временная диаграмма работы БИС УП.

Реализация всей системы команд микроЭВМ «Электроника-60» и ограниченные возможности внутренних ПЛМ БИС УП привели к необходимости использования не менее пяти «зашивок» микрокоманд в БИС УП (0001 … 0005). Первые четыре реализуют собственно команды «Электроники-60», пятая — управляет системным контроллером и разрешением прерываний. Четыре микросхемы БИС УП (0001 … 0004) соединяются параллельно (по выходам) и выдают информацию в арифметическое устройство (АУ); 12-разрядный код является собственно микрокомандой для АУ. Разряд 12 используется в качестве строба микрокоманды. Микросхема К588ВУ2-0005 разрядами 0…6 вырабатывает сигналы разрешения прерывания, разряды 7…12 управляют микросхемой К588ВГ1 (КР588ВГ1).

В табл. 6.3 приведены основные электрические параметры БИС УП.

Система команд

Система команд и распределение команд по кодировкам микросхем 588ВУ2, согласно Немига/ТО#Приложение_1.

───────────────────┬───────────────┬─────────────────────┬─────────
    Код команды    │  Признаки     │                     │  Номер
──────────┬────────┼───┬───┬───┬───┤ Содержание команды  │кодировки
Мнемоника │8-ричный│ N │ Z │ V │ C │                     │
──────────┼────────┼───┼───┼───┼───┼─────────────────────┼─────────
CLR (A)   │*050DD  │ 0 │ 1 │ 0 │ 0 │Очистка              │ 0001
COM (A)   │*051DD  │ + │ + │ 0 │ 1 │Инвертирование       │ 0001
INC (A)   │*052DD  │ + │ + │ + │ - │Инкрементация        │ 0001
DEC (A)   │*053DD  │ + │ + │ + │ - │Декрементация        │ 0001
NEG (A)   │*054DD  │ + │ + │ + │ + │Дополнение           │ 0001 
ADC (A)   │*055DD  │ + │ + │ + │ + │Сложение с переносом │ 0001
SEC (A)   │*056DD  │ + │ + │ + │ + │Вычитание переноса   │ 0001
TST (A)   │*057DD  │ + │ + │ 0 │ 0 │Проверка             │ 0001
ROR (A)   │*060DD  │ + │ + │ + │ + │Сдвиг цикл.правый    │ 0001
ROL (A)   │*061DD  │ + │ + │ + │ + │Сдвиг цикл.левый     │ 0001
ASR (A)   │*062DD  │ + │ + │ + │ + │Сдвиг арифм.правый   │ 0001
ASL (A)   │*063DD  │ + │ + │ + │ + │Сдвиг арифм.левый    │ 0001
MOV (A,B) │*1SSDD  │ + │ + │ 0 │ - │Пересылка            │ 0001
CMP (A,B) │*2SSDD  │ + │ + │ + │ + │Сравнение            │ 0001
BIT (A,B) │*3SSDD  │ + │ + │ 0 │ - │Проверка разрядов    │ 0001
BIC (A,B) │*4SSDD  │ + │ + │ 0 │ - │Очистка разрядов     │ 0001
BIS (A,B) │*5SSDD  │ + │ + │ 0 │ - │Логическое "ИЛИ"     │ 0001
ADD (A,B) │06SSDD  │ + │ + │ + │ + │Сложение             │ 0001
SUB (A,B) │16SSDD  │ + │ + │ + │ + │Вычитание            │ 0001
──────────┼────────┼───┼───┼───┼───┼─────────────────────┼─────────
NOP       │000240  │   │   │   │   │Нет операции         │ 0002
CLC       │000241  │ - │ - │ - │ 0 │Очистка "С"          │ 0002
CLV       │000242  │ - │ - │ 0 │ - │Очистка "V"          │ 0002
CLZ       │000244  │ - │ 0 │ - │ - │Очистка "Z"          │ 0002
CLN       │000250  │ 0 │ - │ - │ - │Очистка "N"          │ 0002
SEC       │000261  │ - │ - │ - │ 1 │Установка "С"        │ 0002
SEV       │000262  │ - │ - │ 1 │ - │Установка "V"        │ 0002
SEZ       │000264  │ - │ 1 │ - │ - │Установка "Z"        │ 0002
SEN       │000270  │ 1 │ - │ - │ - │Установка "N"        │ 0002
SCC       │000277  │ 1 │ 1 │ 1 │ 1 │Установка "С", "V"   │ 0002
          │        │   │   │   │   │          "Z", "N"   │
CCC       │000257  │ 0 │ 0 │ 0 │ 0 │Очистка   "С", "V"   │ 0002
          │        │   │   │   │   │          "Z", "N"   │ 
SWAB      │0003DD  │ + │ + │ 0 │ 0 │Перестановка байтов  │ 0002
MARK      │0064NN  │ - │ - │ - │ - │Восстановление указа-│ 0002
          │        │   │   │   │   │теля стека           │ 
XOR (R,A) │074RDD  │ + │ + │ 0 │ - │Исключающее "ИЛИ"    │ 0002
BR (A)    │0004XXX │               │Ветвление безусловное│ 0002
BNE (A)   │0010XXX │     Z=0       │Ветвление, если   =0 │ 0002
BEQ (A)   │0014XXX │     Z=1       │Ветвление, если   =0 │ 0002
BGE (A)   │0020XXX │   NOV=0       │Ветвление, если   >0 │ 0002
BLT (A)   │0024XXX │   NOV=1       │Ветвление, если   <0 │ 0002
BGT (A)   │0030XXX │ ZV(NOV)?0     │Ветвление, если   >0 │ 0002
BLE (A)   │0034XXX │ ZV(NOV)=1     │Ветвление, если   <0 │ 0002
SOB (A)   │077RNN  │     Z=0       │Вычитание единицы,   │ 0002
          │        │               │если результат    =0 │ 0002
BLR (A)   │1000XXX │     N=0       │Ветвление, если +    │ 0002
BMI (A)   │1004XXX │     N=1       │Ветвление, если -    │ 0002
BHI (A)   │1010XXX │   ZVC=0       │Ветвление, если >    │ 0002
BLOS (A)  │1014XXX │   ZVC=1       │Ветвление, если <    │ 0002
BVC (A)   │1020XXX │     V=0       │Ветвление, если нет  │ 0002
          │        │               │переполнения         │ 0002
BVS (A)   │1024XXX │     V=1       │Ветвление, если      │ 0002
          │        │               │переполнение         │ 0002
BHIS (A)  │1030XXX │     C=0       │Ветвление, если нет  │ 0002
          │        │               │переноса             │ 
BLO (A)   │1034XXX │     C=1       │Ветвление, если      │ 0002
          │        │               │перенос              │ 
SXT (A)   │0067DD  │ - │ + │ 0 │ - │Расширение знака     │ 0002
MTPS (A)  │1064SS  │ + │ + │ + │ + │Запись ССП           │ 0002
MFPS (A)  │1067DD  │ - │ + │ 0 │ - │Чтение ССП           │ 0002
──────────┼────────┼───┴───┴───┴───┼─────────────────────┼─────────
HALT      │000000  │               │Останов              │ 0004
WAIT      │000001  │               │Ожидание             │ 0004
RTI       │000002  │               │Возврат из прерыва-  │ 0004
          │        │               │ния                  │ 
BPT       │000003  │               │Прерыв.для отладки   │ 0004
IOT       │000004  │               │Прерыв.для ВВ/ВЫВ    │ 0004
RESET     │000005  │               │Сброс                │ 0004
RTT       │000006  │               │Возврат из прерыва-  │ 0004
          │        │               │ния                  │ 
JMP (A)   │0001DD  │               │Безусловный переход  │ 0004
RTS (R)   │00020R  │               │Возврат из подпрогр. │ 0004
JSR (R,A) │0004RDD │               │Переход к подпрограм-│ 0004
          │        │               │ме                   │ 
EMT       │104000- │               │Командное прерывание │ 0004
          │104377  │               │                     │ 
TRAP      │104400- │               │Командное прерывание │ 0004
          │104777  │               │                     │
──────────┼────────┼───┬───┬───┬───┼─────────────────────┼─────────
MUL (R,A) │070RSS  │ + │ + │ 0 │ + │Умножение            │ 0006
DIV (R,A) │071RSS  │ + │ + │ + │ + │Деление              │ 0006
ASH (R,A) │072RSS  │ + │ + │ + │ + │Многоразрядный сдвиг │ 0006
ASHC (R,A)│073RSS  │ + │ + │ + │ + │Сдвиг комбинированный│ 0006
──────────┴────────┴───┴───┴───┴───┴─────────────────────┴─────────

    П р и м е ч а н и я:
    1.    R - восьмеричный код РОН (0-7);
         SS - поле адресации операнда источника;
         DD - поле адресации операнда приемника;
          * - операция производится над байтом, если * = 1
              над словом, если * = 0;
        XXX - смещение (8 разрядов);
         NN - смещение (6 разрядов).
    2. В графе "признаки" указаны значения признаков N,Z и C,V
слова состояния процессора, которые устанавливаются после выполнения
процессором каждой команды. Знак "+" означает, что данный разряд ССП
будет установлен в "0" или "1" в зависимости от результата выполне-
ния команды. Знак "-" означает, что команда не оказывает воздействия
на данный разряд ССП.
    3. B графе 8 указан номер кодировки микросхемы КР588ВУ2‚ отве-
чающей за выполнение соответствующей команды.