Funkcionális leírás CPU
Az alábbiakban áttekintjük a HC08 CPU architektúráját a legfontosabb CPU egységek működésének leírásával.
A 7. ábrán látható CPU két fő blokkból áll: a vezérlőegységből és a végrehajtó egységből. A vezérlőegység viszont egy véges állapotú gépből áll, amely számos vezérlő és szinkronizációs logikával rendelkezik. A blokk kimenetei szabályozzák az aritmetikai logikai egység (ALU), a regiszterek és a busz interfészet tartalmazó végrehajtó egységet.
Ábra. 7. CPU blokkdiagram
Belső óra
Például, az adatok olvasását megfelelő új program számláló értéke, generált a T1 / T2 ciklus fázisban 1 (Lásd. A 8. ábrát) nem tekinthető a következő ciklusig fázis T2.
Ábra. 8. A CPU belső óra részletes ábrázolása
Vezérlő egység
A vezérlőegység tartalmaz egy szekvenszert, egy szekvencia generátort, egy vezérlő memóriát és egy tetszőleges vezérlési logikát. Ezek a blokkok véges állapotú gépet alkotnak, amely vezérlőjeleket generál a végrehajtó egység számára.
A szekvencer létrehoz egy állapotsorozatot a vezérlő memória kezelésére, az utasítás regiszter (IR) tartalmának és az állapotgép jelenlegi állapotának megfelelően. A vezérlõmemória be van kapcsolva (engedélyezve), ha a következõ bemeneti állapot stabilizálódik, és a végrehajtó egység (EU) következõ állapotának dekódolt állapotát képviseli. Ez az eredmény, tetsz˝oleges logikát használva, a vezérl˝o jelek generálására szolgál, amelyek konfigurálják a végrehajtási egységet. Az önkényes logika kiválasztja a megfelelő jeleket, és szinkronjeleket ad a vezérlő memóriához. A vezérlőegység egyszer minden egyes buszcikluson működik, de csaknem teljes ciklusban működik a végrehajtó egység előtt, hogy biztosítsa a dekódolást és a következő ciklusra vonatkozó összes vezérlőjel generálását. A véges állapotú gép szekvenciális jellege a 3. ábrán látható.
Sekvenser is tartalmaz, és ellenőrzi annak működését, a nyilvántartás OPCODE előrenéző, amelyet előzetes lehívására a következő utasítás. Ezt a műveletet a parancs végrehajtása szakaszban ismertetjük.
CPU órajelsebesség
Ábra. 9. A vezérlő egység behúzása
Blokk végrehajtása
Parancsok végrehajtása
Minden parancs végrehajtása a T1-T2-T3-T4 véges számának határain belül történik. Minden parancs végrehajtásakor válaszol a következő opcode lekérésére az OPCODE LOOKAHEAD regiszterből. Az OPCODE LOOKHEAD regiszter tartalmát átmásolja az utasítás regiszterbe az utolsó parancsciklus alatt. Egy új parancs végrehajtása a T1 ciklusban kezdődik, miután betöltötték az utasításregiszterbe.
A példában használati határokat meg (10) OPCODE előrenéző és LASTBOX létre egyidejűleg a végrehajtás során az adó-és INCX, de indexelt LDA parancsot, 8-bit offset, kiválasztja a következő műveleti kódot, mielőtt az utolsó ciklusban. Lásd a 11. ábrát.
A 10. ábra kiemelt parancsjai a 11. ábrán láthatók.
Ábra. 10. Parancskorlátok
Ábra. 11. A parancsok végrehajtásának idővonala