588ВГ1

К588ВГ1 — микросхема системного контроллера из микропроцессорного комплекта 588.

Описание (Гришин)

Большая интегральная схема системного контроллера (БИС СК.) предназначена для согласования и сопряжения процессора на базе микросхем серии К588 (КР588) с каналом типа Q-шина. Назначение выводов БИС СК дано в табл. 6.10. На рис. 6.10 и 6.11 изображены соответственно условное обозначение и структурная схема БИС СК.

В состав структурной схемы БИС СК входят следующие функциональные узлы: блок прерываний БП, дешифратор микрокоманд ДШМ, блок управления обменом данных БУО, блок управления прямым доступом к памяти БУНД, блок правления магистральными приемопередатчиками БУПП, блок синхронизации БСЗ.

Следует отметить, что линии управления обменом ЛУО включают следующие сигналы обмена (см. рис. 6.11): ОБМ, ДЧТ, ДЗП, ПЗП, ОТВ, ЗПР, ПРР и ПВС.

Линии передачи управления ЛПУ включают сигналы ЗМ, РЗМ и ПЗ (см. рис. 6.11).

БИС СК предназначена для связи внутреннего интерфейса процессора, построенного на базе микросхем серии К588 (КР588), с внешним стандартным интерфейсом канала Q-шина.

Внутренний интерфейс процессора содержит сигналы, обеспечивающие работу процессора, состоящего из магистральных приемопередатчиков, управляющей памяти и арифметического устройства. Это сигналы квитирования БИС АУ и БИС УП, 16-разрядная информационная магистраль, 4-разрядная магистраль кода прерывания, сигналы управления магистральными приемопередатчиками. Сигналы квитирования КВ1 … КВЗ и КП обеспечивают передачу информации по 16-разрядной магистрали. Информация может включать команду, данные, адрес, вектор прерывания. Магистраль кода прерывания ПРЗ … ПРО служит для сообщения в УП о том, какое прерывание в данный момент обслуживается.

Сигналы управления приемопередатчиками С1 и С2 предназначены для организации двунаправленного обмена информацией через МПП.

Рис. 6.10. Условное графическое обозначение микросхемы К588ВГ1

Рис. 6.11. Структурная схема микросхемы К588ВГ1

Внешний интерфейс процессора содержит сигналы, обеспечивающие работу всех устройств канала. Это информационные шины, шины управления вводом-выводом, шины прерываний и шины прямого доступа к памяти. Сигналы на шинах ввода-вывода ОБМ, ДЧТ, ДЗП, ПЗП, ОБМ обеспечивают передачу по двунаправленной шине данных Д15 … ДО команд, адресов, данных и векторов прерываний.

Шины и сигналы прерываний ЗПРЗ…ЗПР0, ОСТ, АИП, ЗПР, ПРР, ЛВС служат для приема запросов на прерывание и для сброса прерываний от внешних устройств.

Шины прямого доступа ЗМ, РЗМ, ПЗ служат для приема запросов на прямой доступ к памяти и сброса этих запросов.

Сигнал УСТ служит для приведения системы в исходное состояние, КОШ — вывод для подключения внешней времязадающей цепи для формирования длительности сигналов УСТ, ДЧТ или ДЗП.

БИС СК управляется микрокомандно. В табл. 6.11 приведена система микрокоманд БИС СК. Код микрокоманды поступает на входы МК4 … МКО.

Таблица 6.10. Назначение выводов микросхемы К588ВГ1

Номер вывода	Назначение	Разряд	Обозначение	Тип
1	Регистр состояния	T	T	Вход
2		P	P
3	Подключение времязадающей цепи	—	КОШ
4	Шина прерывания	3	ПР3	Выход
5		2	ПР2
6		1	ПР1
7		0	ПР0
8	Начальная установка	—	R
9	Квитирование выдачи	1	КВ1	Вход-выход
10		2	КВ2	Выход
11		3	КВ3
12	Квитирование приема	—	КП	Вход-выход
13	Шина микрокоманд	4	МК4	Вход
14		3	МК3
15		2	МК2
16		1	МК1
17		0	МК0
18	Строб микрокоманды	—	ВК
19	Квитирование приема микрокоманды	—	Ф1	Выход
20	Начальный пуск	—	НП	Вход
21	Общий	—	GND	—
22	Сброс канала	—	УСТ	Выход
23	Линии управления обменом	3	ЛУО3
24		0	ЛУО0
25		1	ЛУО1
26		2	ЛУО2
27		4	ЛУО4
28		5	ЛУО5	Вход
29		6	ЛУО6	Выход
30	Внешний сигнал прерывания	—	АИП	Вход
31	Запрос прерывания с фиксированными векторами	0	ЗПР0
32		3	ЗПР3
33		2	ЗПР2
34		1	ЗПР1
35	Линии управления обменом	7	ЛУО7
36	Внешний сигнал прерывания	—	ОСТ
37	Линии передачи управления	1	ЛПУ1	Выход
38		2	ЛПУ2	Вход
39		0	ЛПУ0
40	Управление приемопередатчиком	1	С1	Выход
41		2	С2
42	Напряжение питания	—	Uco	—

Таблица 6.11. Система микрокоманд микросхемы К588ВГ1

Восьмерич- ный код	Обозначение	Назначение
00	INIT	Инициализация работы БИС СК
01	LPSW	Загрузка слова состояния программы
02	DATIV	Ввод вектора прерывания
03	WAIT	Ожидание
04	IE	Разрешение прерывания
05	ID	Запрет прерывания
10	DATI	Ввод слова
11	DATIK	Ввод команды
12	DATO	Вывод слова
13	DATOB	Вывод байта
14	DATIO	Ввод-вывод слова
15	DATIOB	Ввод-вывод байта
20	RTO	Сброс прерывания INTO
21	NH	Запрет прерывания HALT
22	RT1	Сброс прерывания INT1
23	RT2	Сброс прерывания INT2
24	RT3	Сброс прерывания INT3
25	RH	Сброс прерывания HALT
26	RTM	Сброс триггера маски
27	RES	Начальная установка
30	RTE	Сброс триггера ошибки
31	RTP	Сброс триггера РОК
32	CTO	Очистка триггера ТО
33	NTI	Запрет прерывания
34	REV	Сброс триггера
37	NOP	Нет операции

Рассмотрим выполнение трех микрокоманд, управляющих процессами ввода и вывода информации.

Микрокоманда ввода команды DАТІК (рис. 6.12) выполняется следующим образом.

На вывод КВ1 подается сигнал из БИС АУ о том, что на магистрали данных находится адрес команды. По этому сигналу БИС СК устанавливает сигналы разрешения обмена ОБМ = «0» и чтения данных ДЧТ = «0» для ОЗУ, а также разрешает БИС АУ снять с магистрали данных адрес команды, выдав сигнал КП = «О».

После снятия адреса команды БИС АУ выдает сигнал на вывод КВ1 = «1», на что БИС СК отвечает сигналом КП = «1».

Затем на вывод ОСТ подается сигнал «0», свидетельствующий о том, что на магистрали данных находится команда и БИС СК разрешает УП принять команду. Кроме этого, при отсутствии запросов на прерывание БИС СК выдает сигналы КВ2 = КВЗ = «0». Если к данному моменту запрос на прерывание поступит, то БИС СК вырабатывает сигнал КВЗ = «0».

После приема команды БИС УП отвечает сигналом КП = «0», по которому БИС СК вырабатывает сигналы КВ2 — КВЗ = «1», а также сигнал ДЧТ — «1».

После снятия сигнала ОСТ (ОСТ = «1») БИС СК снимает сигнал ОБМ (ОБМ = «1»).

Выполнение микрокоманды ввода данных ОАТІ (рис. 6.13) начинается с подачи из БИС А У на БИС СК сигнала КВ1 = «0», который свидетельствует о том, что адрес данных находится на магистрали.

По этому сигналу БИС СК устанавливает сигналы ОБМ = «0», ДЧТ = «0» (для ОЗУ или ВУ). Затем, после задержки относительно сигнала ОБМ, БИС СК устанавливает сигнал КП = «0», который разрешает снять адрес с магистрали данных. После этого АУ вырабатывает сигнал КВ1 = «1», по которому БИС СК устанавливает сигнал КП = «1».

Рис. 6.12. Временная диаграмма выполнения микрокоманды DАТІК

Рис. 6.13. Временная диаграмма выполнения микрокоманды DАТІ

На БИС СК подается сигнал ОСТ = «0» (данные находятся на магистрали). По этому сигналу БИС СК устанавливает сигнал КВ1 = «0», разрешая БИС АУ принять данные. После окончания приема данных БИС АУ вырабатывает сигнал КП = «0». Вслед за этим БИС СК сбрасывает сигналы КВ1 и ДЧТ в состояние «1». Получив сигнал ОСТ = «1», БИС СК вырабатывает сигнал ОБМ = «1».

Таблица 6.12. Коды на выводах ПРЗ … ПР0

Двоичный код	Мнемокод	Содержание прерываний
1  0  1  0	W (DBE)	Начальный пуск (двойная ошибка канала)
1  1  1  0	T (TERR0)	Прерывание по T-разряду
1  1  1  1	POK (TERR1)	Прерывание по сбою питания (ошибка канала)
0  1  1  1	HALT (TERR2)	Прерывание по входу ОСТ (ошибка канала)
0  1  0  1	INT0	Запрос прерывания 0 от ВУ
0  1  0  0	INT1	То же . . . 1
0  1  1  0	INT2	» . . . . . 2
0  0  1  0	INT3	» . . . . . 3
0  0  0  1	IRQ	Запрос прерывания от ВУ с нефиксированным вводимым адресом-вектором
0  0  0  0	Нет прерывания	Нет прерывания

Выполнение микрокоманды вывода данных ОАТО (рис. 6.14) начинается с подачи из БИС АУ на БИС СК сигнала КВ1 = «0», свидетельствующего о том, что на магистрали находится адрес данных. Поэтому сигналу БИС СК станавливает сигналы ОБМ = ПЗП = «0» (для ОЗУ или ВУ). Затем с некоторой задержкой относительно сигнала ОБМ БИС СК устанавливает сигнал КП = «0». Последний разрешает БИС АУ снять адрес данных, после чего БИС АУ вырабатывает сигнал КВ1 = «1». По этому сигналу БИС СК отвечает сигналами ПЗП = КП = «1».

АУ выставляет на магистраль данные, сигнализируя об этом сигналом КВ1 = «0», по которому БИС СК устанавливает сигнал ДЗП = «0» (для ОЗУ или ВУ). После того, как данные запишутся в ОЗУ (ВУ) на БИС СК подается сигнал ОСТ = «0». По этому сигналу БИС СК вырабатывает сигналы ДЗП = «1» и КП = «0». Получив сигнал КП = «0», БИС АУ снимает данные с магистрали и устанавливает сигнал КВ1 = «1», по которому БИС СК формирует сигнал КП = «1». По сигналу сигнал ОБМ = «1».

Рис. 6.14. Временная диаграмма выполнения микрокоманды DATO

В табл. 6.12 приведена расшифровка кодов, вырабатываемых БИС СК на выводах ПРЗ … ПРО.

Электрические параметры БИС СК приведены в табл. 6.13.

При разработке схемы с использованием БИС СК подключение времязадающей РС-цепочки к выводу КОШ осуществляется следующим образом: резистор R — между питанием и выводом КОШ; конденсатор С — между выводом КОШ и «минусом» источника питания. Значения резистора и конденсатора подбираются из условия обеспечения нужной длительности сигналов ДЧТ, ДЗП, до сигнала ОТВ.

Описание (Шахнов)

Рис. 8.13. Условное графическое обозначение К588ВГ1

Микросхема К588ВГ1 — системный контроллер (СК), предназначен для применения совместно с микросхемами К588ВУ2, К588ВС2 в процессоре 16-разрядной микро-ЭВМ.

Микросхема является микропрограммно управляемым асинхронным модулем, обеспечивающим взаимосвязь микросхем процессора на базе микропроцессорного комплекта серии К588 и организующим интерфейс процессора. Она выполняет следующие функции: ввод, вывод 16-разрядного слова или байта; обслуживание внешних и внутренних прерываний; управление прямым доступом к памяти; управление двунаправленными премопередатчиками.

Условное графическое обозначение микросхемы приведено на рис. 8.13, назначение выыводов — в табл. 8.17, структурная схема показана на рис. 8.14.

Микросхема включает в себя следующие основные блоки: блок прерываний (БП); блок ввода/вывода (БВ/ВВ); блок внутреннего управления (БВУ); блок прямого доступа к памяти (БПДП); блок управления приемопередатчиками (БУП).

Блок прерываний предназначен для приема запросов на обслуживание прерывания и выдачи кода прерываний в соответствии с табл. 8.18.

Блок ввода/вывода предназначен для формирования на шинах ввода/вывода стандартной временной последовательности; БВУ — для формирования в микросхеме внутренних синхросигналов; БПДП — для приема запросов на захват канала при прямом доступе к памяти; БУП — для включения и выключения канальных приемопередатчиков.

Структурная схема соединения микросхем К588ВГ1, К588ВУ2, К588ВС2, К588ВА1 в составе процессора приведена на рис. 8.15.

Системный контроллер связывает внутренний интерфейс процессора с внешним интерфейсом.

Внутренний интерфейс содержит линии, обеспечивающие совместную работу в процессоре: блока микросхем управляющей памяти (УП); арифметического устройства (АУ); блока микросхем магистрального приемопередатчика (МПП).

Внешний интерфейс процессора содержит сигналы, обеспечивающие работу устройств канала. Это шины ввода/вывода, прерываний и прямого доступа к памяти.

Сигналы на шинах ввода/вывода SYNC, DIN, DOUT, WTBT, PRLY обеспечивают управление передачей по 16-разрядной двунаправленной шине DA0-DA15 команд, адресов, данных и векторов.

Шины прерываний INT0, INT1, INT2, INT3, HALT, POK, IRQ, IAKO, EVNT служат для приема запросов на прерывания и сброса прерываний от внешних устройств.

Шины прямого доступа к памяти DMR, DMG, SACK служат для управления предоставлением прямого доступа к памяти.

Шина инициализации INIT служит для приведения внешних устройств в исходное состояние.

Система микрокоманд приведена в табл. 8.19, временные диаграммы выполнения микрокоманд DATI и DATO показаны на рис. 8.16.

Основные параметры микросхемы приведены в табл. 8.20.

Литература

• [Гришин] Г. Г. Гришин, А. А. Мошков, О. В. Ольшанский, Ю. А. Овечкин. Микропроцессоры: Справочное пособие для разработчиков судовой РЭА. Л.: Судостроение, 1987. Глава 6. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ КОМПЛЕКТ СЕРИИ К588 (КР588)
• [Шахнов] Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем: Справочник. В 2 т. / Под ред. В. А. Шахнова. — М.: Радио и связь, 1988. — T. 1. — 368 с.: ил.
• [Хвощ] Хвощ С. Т. Микропроцессоры и микроэвм в системах автоматического управления.