______ Направления развития архитектуры микропроцессоров 493
Ортогональное расширение аппаратных средств
и программного обеспечения
Уникальный метод ортогонального расширения
использован в микропроцессоре третьего
поколения 9900 фирмы Texas Instruments. Включение в набор команд команды РАСШИРЕННАЯ ОПЕРАЦИЯ (ХОР) позволило добавить 16 «обычных» команд,
которые могут выполняться либо специальными аппаратными средствами, либо интерпретироваться
программным обеспечением. Команду ХОР может
идентифицировать модуль аппаратных средств; тогда
управление передается этому модулю. В качестве примера можно привести процессор с плавающей точкой. Если ответ от модуля не поступает, процессор передает управление
одной из 16 ячеек прерывания в случае
непредусмотренной ситуации, расположенных
в нижней области памяти.
Рис.14.6
Формат команды ХОР показан
на рис. 14.6. Четыре разряда поля кода операции определяют одну из 16
расширенных операций. При использовании
аппаратных модулей 4-разрядный код дешифрируется
(внешними аппаратными средствами) и выбирает соответствующий модуль. Если
команда ХОР интерпретируется программными
средствами, 4-разрядный код используется для выбора вектора передачи в области ХОР, включающей 32 последовательные ячейки, расположенные непосредственно за
областью прерываний в случае
непредусмотренной ситуации. Оба варианта
схематически показаны на рис. 14.6; в конкретной системе может использоваться
только один из них.
Вектор
прерывания в случае непредусмотренной ситуации выбирает новую рабочую область для расширенной операции. Текущее состояние
(РС, WР,
SТ) сохраняется в регистрах новой рабочей области WR13,
14 и 15, а РС и WP загружаются из ячейки
прерываний. В разряд состояния ХОР SТ6
регистра состояния заносится 1. адрес
источника определяется из S и ТS и запоминается в
регистре 11 рабочей области. Подпрограмма может воспользоваться этими данными
для выполнения специальной операции.
Рис.14.7
Для
обеих систем результат один и тот же, но при этом одна система имеет специальные аппаратные средства, другая - специальное программное обеспечение (рис. 14.7).