cpu de 4 bits-RELOJ Y MICROINSTRUCCION

Reloj

la señal de reloj de este circuito esta diseñada con el circuito integrado 555 para generar señales en un rango de 0.5 0.8 segundos.

Secuenciación

Un 74LS93 se utiliza para la secuenciación de la lógica de micro-instrucción en el 2716 EPROMs. El código para cada instrucción es de cuatro palabras de 16 bits. Un programa se compone de instrucciones, sin embargo, la CPU necesita saber la forma de ejecutar estas instrucciones lo cual se conoce como la lógica de micro-instrucción, o  código de micro-instrucción. Este código se almacena en la EPROM. Cada vez que una instrucción de programa se ejecuta, cuatro de estas palabras de 16 bits de código de micro-instrucción se ejecuta. Las salidas de las memorias EPROM se utilizan para controlar la conmutación de la CPU.

El primer grupo de código de micro-instrucción, en las direcciones de 0 a 3, es la instrucción de programa buscar código. La instrucción FETCH recupera la instrucción de programa de la memoria del programa. La instrucción FETCH siempre se ejecuta antes de cada instrucción de programa para ir a buscar la instrucción de la memoria del programa. La instrucción FETC nunca debe ser llamado desde un programa, es para ser utilizado sólo internamente por la CPU. Las instrucciones de la CPU restantes se encuentran en las direcciones del 4 al 7, 8 a 11, etc ..

Cuando el contador de ondulación (74LS93) cuenta, por lo menos dos bits significativos, A y B, que están conectados a las líneas de dirección  A0 y A1 de la EPROM, ciclo a través de uno de los cuatro, palabra de 16 bits microinstrucciones. Recuento de 0 a 3 ejecutar la captación de instrucciones. Durante los próximos cuatro cargos, la salida de C del contador es alta. La salida C se conecta a un grupo de cuatro puertas AND. Esto permite a cualquier código en las entradas de las puertas para estar presente en las líneas de dirección EPROM A2 a A5 (que de otro modo 0). El código en las entradas de las compuertas AND  es el código de la instrucción del programa de la memoria del programa. Los códigos de instrucción de programa se utilizan como un desplazamiento para seleccionar el grupo correcto de cuatro, los códigos de 16 bits de micro-instrucción.

Por lo tanto, para resumir, los primeros recuentos (0-3) realiza la captación de instrucciones para ir a buscar la instrucción de programa y la cuenta siguiente (4-7) ejecutar las instrucciones del programa. El proceso se repite de nuevo en cuenta 8-11 y 12 - 15. Puesto que la salida D del contador no se utiliza, no importa qué valor tiene, las salidas A, B, C y el ciclo de la misma manera.

Las salidas de la EPROM están conectadas a varios circuitos integrados en el circuito de la CPU. Se trata de contar hasta, cuenta atrás y la carga de insumos en el 74LS193 se utiliza como un acumulador, el cierre de entradas 74LS175 varios cierres y así sucesivamente. Algunas de estas líneas son de alta actividad y la necesidad de que se le mantenga en el estado de baja hasta que se necesite. Esto nos lleva a por qué existen inversores en muchos de los productos EPROM.

Cuando una línea de salida en el 2716 se mantiene baja para el ciclo de contar más de uno (por ceros que contiene), hay una falla en la salida cuando la dirección ha cambiado. Este fallo tiene este aspecto en un osciloscopio.

Por supuesto, estas fallas causan interrupciones en la CPU cuando no se desea. Los problemas técnicos no están presentes cuando la salida EPROM se lleva a cabo en un estado de alta. Por lo tanto, la solución al problema es mantener a todos los EPROM productivos. Cuando una salida tiene que ser bajo para un ciclo de reloj, un inversor se pone en la salida.

Hago hincapié en "un ciclo de reloj". A veces, una de las salidas debe ser baja para el ciclo de reloj de tres (en la memoria y el registro de carga en el acumulador). La celebración de la salida de EPROM de baja durante tres ciclos de reloj introduce de nuevo los fallos. La solución que he usado para este problema son los flip-flop. 74LS74 flip-flop se registran dentro y fuera de producir un fallo libre, tres del ciclo de baja producción.