Методичка для курсового проектирования по ПТЦА

Страница 1

УПРАВЛЯЮЩИЕ АВТОМАТЫ.

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ АДРЕСАЦИИ МИКРОКОМАНД

Начнем с рассмотрения простейшего варианта управления, в

котором не участвуют предикатные функции (переменные), т.е. в

микропрограмме переходы только безусловные. В таком случае УА

является автономным синхронным автоматом.

В более общем случае функция переходов УА зависит от

предикатных переменных, но УА должен быть автоматом Мура.

Условимся о некоторых ограничениях, позволяющих упрос-

тить схему на начальных этапах проектирования (от которых

легко впоследствии и отказаться):

- на каждом шаге процесса вычислений ветвление может осу-

ществляться только по одной двузначной предикатной перемен-

ной (т.е. разветвление возможно лишь на два направления);

- начальные значения всех регистров УА являются нулевыми.

Впредь на схемах УА не будем показывать цепей установки на-

чальных значений.

Для реализации в самом общем случае микропрограмм произ-

вольной структуры будем строить УА так, чтобы основным мате-

риальным носителем управляющей (автоматной) компоненты мик-

ропрограммы являлась бы управляющая память (реализованная,

например, в виде ПЗУ). В этом случае структура слова управля-

ющей памяти - МИКРОИНСТРУКЦИЯ - состоит из двух составных

частей: микрокоманды и адресной части.

Адресная часть микроинструкции содержит информацию, поз-

воляющую в следующем такте работы выбрать ( указать ) новый

адрес управляющей памяти. Реализация именно этого момента яв-

ляется основным предметом дальнейшего рассмотрения и опреде-

ляет, в основном, структуру, объем аппаратуры и быстродей-

ствие УА. При этом подлежит рассмотрению реализация следующих

типов переходов как между шагами алгоритма, так, соот-

ветственно, и между микроинструкциями:

- безусловный переход,

- условный переход,

- функциональный переход,

- переход к микроподпрограмме с возвратом.

Будем изучать работу управляющих автоматов различной

структуры, демонстрирующие основные применяемые варианты ад-

ресации микроинструкций, на следующем алгоритме:

███

┌───┐│

│ ┌VV─┐

n1│ │m1 │ n1 { m1 }

│ └─┬─┘

│ ┌─V─┐ n2 { m2 }

n2│ │m2 │

│ └─┬─┘ g1 <<GO(a;g1,n3)>>

│ │<──┐

│ ┌V┐ 0│ n3 { m3 }

g1│ < a >─┘

│ └┬┘ n4 { m4 }

│ 1│<────┐

│ │┌───┐│ g2 <<GO((a,b);n5,n3,n1,n1)>>

│ ┌─VV┐ ││

n3│ │m3 │ ││ n5 { m5 }

│ └─┬─┘ ││

│ ┌─V─┐ ││ g3 <<GO(a;n5,n3)>>

n4│ │m4 │ ││

│ └─┬─┘ ││

│10 ┌V┐ 01││

g2└──< ab>──┘│

11 └┬┘ │

00│┌───┐│

┌─VV┐ ││

n5 │m5 │ ││

└─┬─┘ ││

┌V┐ 0 ││

g3 < a >──┘│

└┬┘ 1 │

└─────┘

Укажем на некоторые особенности этого алгоритма: Опера-

тор перехода (предикатная вершина), помеченный меткой g1,

называют ждущим. Оператор, помеченный меткой g2, использует

для перехода 4-значный предикат, что не удовлeтворяет выше-

указанному ограничению. Поэтому потребуются эквивалентные

преобразования алгоритма для того, чтобы удовлетворить этому

ограничению.

Алогоритмы эквмвалентны, если они преобразуют информа-

цию одинаковым образом. Наиболее распространенным приемом эк-

вивалентного преобразования алгоритмов и микропрограмм явля-

ется включение микроблоков и, соответственно, тактов, в кото-

рых не выполняется модификация памяти ОА - "нет операции".

Но и это преобразование может быть не эквивалентным - см.при-

мер при определении понятия "микроблок"; кроме того, следует

учесть различное поведение во времени предикатных переменных

типа "РА" и "РВ" - см. раздел "Взаимодействие ОА и УА".

Перейти на страницу номер:
 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 
Скачать реферат Скачать реферат


Реклама

Разделы сайта

Последние рефераты