Реверс-инжиниринг УКНЦ (1515ХМ1&2, 1801ВП1, 1801ВМ2)

[Titus]

Одиним из случаев приостановки работы АЛУ и микропрограммы является удержание регистра адреса RA.

Регистра RA содержит адрес, выставляемый на шину AD в цикле чтения/записи. Ввиду того, что этот реигстр не буферизирован, а транслируется на шину напрямую, он требует защиты от перезаписи в то время, пока адрес удерживается на шине AD. За защиту RA от перезаписи отвечает сигнал RA_HOLD.

Работа АЛУ с регистром RA отличается от работы с другими регистрами следующими особенностями:

1. Регистр RA может обновлятся не только в конце цикла АЛУ (по WR2), сохраняя результат математическо-логической операции, но и в самом начале цикла АЛУ (по ALU_WR). Такая возможность позволяет более удобно и быстро реализовывать постинкрементные режимы адресации, когда одна операция АЛУ сперва выдает исполнительный адрес блоку ввода-вывода, а затем инкрементирует адрес, в то время, как блок ввода-вывода уже работает.
2. Каждая запись в регистр RA сразу же запрашивает цикл ввода-вывода. И если блок ввода-вывода свободен, начинается обмен.
3. Как только запрошен цикл ввода-вывода, регистр RA блокируется сигналом RA_HOLD до тех, пор, пока не будет получен ответ AR (подтверждение адреса), с задержкой до 2-х тактов (по заднему фронту сигнала RTA). Если RA заблокирован, то любой следующий цикл АЛУ/микрокоманды, обновляющий RA, будет приостановлен до тех пор, пока не будет снят сигнал RA_HOLD. Цикл, не обновляющий RA, будет работать без задержки.

На графике приведены примеры блокировки регистра RA.
1. Слева RA обновляется в начале цикла АЛУ (по ALU_WR). Задержка следующей микрокоманды 2 такта.
2. Справа RA обновляется в конце цикла АЛУ (по WR2). Задержка следующей микрокоманды 4 такта.



p.s.: Предыдущий пост тоже обновлен и дополнен.

[Advertiser]

[Titus]

Расшифровал и составикл карту аппаратных прерываний.

Справа-налево:

1. Номер записи в ПЛМ прерываний
2. Группа условий для срабатывания прерывания
3. Служебные флаги
4. Вектор и описание, приоритет в квадратных скобках

Комбинации поля RI:

000 - режим WAIT
001 - нет запроса на прерывание
100 - прерывание в режиме USER
110 - прерывание в режиме HALT
111 - начальный пуск

Примечание: TOVF - зависание, TOVF2 - двойное зависание
Замечание: Во всех случаях, если не указано иное, AC0_ECHO=1

 													[0]
 													Подготовка начального пуска?
   10: AC0_ECHO=0 ALCO_FALL=0                  				  VECID=0x0, RI=000 AC0		WAIT?

													Начальный пуск
    1: AC0_ECHO=0 ALCO_FALL=1                  				  VECID=0xF, RI=111 ACLO_ACK	VEC=0x00 (Начальный пуск)
 
 													[1.0]
 													Зависание при приеме АВП
    6: TOVF=1 VEC=1                 					  VECID=0x4, RI=110, TOVF_ACK	VEC=0xBC (Зависание при приеме АВП) 

													[1.1]
													Двойное зависание
    2: TOVF=1 VEC=0 TOVF2=1                 				  VECID=0xC, RI=110, TOVF_ACK	VEC=0x7C (Двойное зависание)

									   				Зависание
    0: TOVF=1 VEC=0 TOVF2=0                 				  VECID=0xD, RI=100, TOVF_ACK	VEC=0x04 (Зависание в режиме USER)
 0,18: TOVF=1 VEC=0 TOVF2=0 PSW8=1                			  VECID=0xD, RI=110, TOVF_ACK	VEC=0x04 (Зависание в режиме HALT)
 
 													[3]
  													Прерывание по T-разряду
    8: TOVF=0 WAIT/TBIT=01                 				  VECID=0xA, RI=100		VEC=0x0C (T-разряд)
 8,12: TOVF=0 WAIT/TBIT=01 RTT=1           				  VECID=0xA, RI=001		VEC=0x0C (Т-разряд + RTT) (Нет прерывания?)

 													[4]
 													Сигнал ACLO в режиме HALT с запрещенными прерываниями
   13: TOVF=0 ALCO_RISE=1 PSW87=11  WAIT/TBIT=00             		  VECID=0x0, RI=001		Нет прерывания
   17: TOVF=0 ALCO_RISE=1 PSW87=11  WAIT=1            			  VECID=0x0, RI=000		WAIT

													Сигнал АCLO не в режиме HALT с запрещенными прерываниями
15,22: TOVF=0 ALCO_RISE=1 PSW87!=11 WAIT/TBIT!=01           		  VECID=0x0, RI=100, ACLO_ACK	VEC=0x14 (ACLO)
 
 													[5]
													Прерывание по сигналу HALT в режиме USER
  7,9: TOVF=0 ALCO_RISE=0 HALT=1 PSW8=0 WAIT/TBIT!=01           	  VECID=0x2, RI=110		VEC=0x78 (HALT)
 
													Прерывание по сигналу HALT в режиме HALT
   11: TOVF=0 ALCO_RISE=0 HALT=1 PSW8=1 WAIT/TBIT=00	             	  VECID=0x0, RI=001		Нет прерывания
   21: TOVF=0 ALCO_RISE=0 HALT=1 PSW8=1 WAIT=1             		  VECID=0x0, RI=000		WAIT

													[5.1]
													Прерывания запрещены, не обрабатывать EVNT и VIRQ				
    4: TOVF=0 ALCO_RISE=0 HALT=0 PSW7=1 WAIT/TBIT=00   			  VECID=0x0, RI=001		Нет прерывания
   16: TOVF=0 ALCO_RISE=0 HALT=0 PSW7=1 WAIT=1     	  		  VECID=0x0, RI=000		WAIT
													
													[6]
													Прерывание по событию EVNT
  3,5: TOVF=0 ALCO_RISE=0 HALT=0 EVNT_RISE=1 PSW7=0 WAIT/TBIT!=01         VECID=0x3, RI=100 EVNT_ACK	VEC=0x40 (EVNT)
 
  													[7]
 													Векторное прерывание VIRQ
19,23: TOVF=0 ALCO_RISE=0 HALT=0 EVNT_RISE=0 VIRQ=1 PSW7=0 WAIT/TBIT!=01  VECID=0x0, RI=101		

													[8]
													Всякий режим, когда нет ни одного запроса прерывания
   14: TOVF=0 ALCO_RISE=0 HALT=0 EVNT_RISE=0 VIRQ=0 WAIT/TBIT=00   	  VECID=0x0, RI=001		Нет прерывания	
   20: TOVF=0 ALCO_RISE=0 HALT=0 EVNT_RISE=0 VIRQ=0 WAIT=1         	  VECID=0x0, RI=000		WAIT

[Titus]

Модификатор выборки микрокоманды RI.

Трехбитный модификатор выборки микрокоманды RI имеет многофункциональное назначение, в зависимости от выбранного режима.

1. Режим выборки инструкции (стробируется сигналом IR_STB). Инициируется сигналом SET_CEND (PL26=1, PL25=0, /NA=0), и используется только в одной микрокоманде с адресом 0x01.

RI0 - поле dd инструкции использует R7 (любая адресация, с использованием R7)
RI1 - HALT-режим (PSW[8]=1)
RI2 - поле ss модифицирует R7 (адресация (R7), (R7)+, -(R7), @(R7)+, @-(R7), X(Rn), @X(Rn))

2. Режим разбора запроса аппаратного прерывания (стробируется сигналом PLI_ACK). Инициируется сигналом PLI_REQ (PL27=0, /NA1=0). Обычно инициируется в последней микрокоманде каждой инструкции, перед переходом на микрокоманду 0x01.

RI2.RI1.RI0:

000 - режим WAIT
001 - нет запроса на прерывание
100 - прерывание в режиме USER
110 - прерывание в режиме HALT
111 - начальный пуск

3. Режим разбора запроса программного прерывания (стробируется сигналом PI_STB). Инициируется, если PLM0=1. Используется в инструкциях программных прерываний.

нет описания

Замечание. В режиме (1) RI0 может только сбрасываться, а RI1 и RI2 только устанавливаться. Потому микрокоманда выборки инструкции чаще всего вызывается после микрокоманды инициирующей разбор запроса прерывания, со входящим значением RI равным 001.

p.s.: Предыдущие статьи тоже обновились.

[Alex_K]

TOVF - зависание, TOVF2 - двойное зависание

А вот здесь интересный момент. При возникновении зависания должен устанавливаться какой-то флаг. Если снова происходит зависание при уже установленном флаге, то производится прерывание по двойному зависанию. Соответственно вопрос - при каких условиях сбрасывается этот флаг? По идее он должен сбросится, если операция ввода-вывода прошла нормально, т.е. есть ответ по RPLY. Но по моим опытам получалось, что данный флаг сбрасывался только при успешном чтении команды.

[Titus]

прерывание по двойному зависанию. Соответственно вопрос - при каких условиях сбрасывается этот флаг?

Сбрасывается по микрокоманде чтения следующей инструкции или по reset'у.
А флаг простого зависания сбрасывается при вызове обработчика прерывания по зависанию.

- - - Добавлено - - -

А вот здесь интересный момент. При возникновении зависания должен устанавливаться какой-то флаг.

Это и есть флаги.
TOVF - флаг обычного зависания,
TOVF2 - флаг двойного зависания

[Alex_K]

Сбрасывается по микрокоманде чтения следующей инструкции или по reset'у.
А флаг простого зависания сбрасывается при вызове обработчика прерывания по зависанию.

Ага! Конкретный пример: Указатель стека равен 01000, в 4-м векторе находится адрес 0170000. Ячейка 0170000 нечитаемая, нет ответа RPLY, должно произойти прерывание по вектору 4.
Командой TST @#170000 читаем ячейку с адресом 0170000. Ответа по RPLY нету, потому производится прерывание по вектору 4. Сначала в стек по адресам 0774 и 0776 ложатся текущие CPC и CPSW. Запись в стек происходит нормально, нет никакого зависания. Далее из ячеек 4 и 6 читаются новые значения PC и PSW. Здесь тоже всё нормально, без зависаний. А вот далее интересней. Т.к. новая команда находится по адресу 0170000, то при её чтении произойдёт зависание, а т.к. флаг не сброшен, то будет двойное зависание. Вроде так.

[Titus]

Вроде так.

Такая сложная цепочка меня запутала, но, наверное, так)

[Alex_K]

Такая сложная цепочка меня запутала, но, наверное, так)

Ну по моим опытам получалось так. И ещё один вопрос - по моим опытам также получалось, что при прерываниях режима USER в стек ложатся именно CPC и CPSW, а не PC и PSW.

[Titus]

по моим опытам также получалось, что при прерываниях режима USER в стек ложатся именно CPC и CPSW, а не PC и PSW.

Вот до разбора микрокода обработки прерываний я еще не дошел.

[Alex_K]

Вот до разбора микрокода обработки прерываний я еще не дошел.

Жду с нетерпением.