18 (1006354)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Билет № 18. Схемная и микропрограммная реализация БУУ. ( ¹)

Блок устройства управления (БУУ) – устройство, обеспечивающее правильное выполнение команд (операций). БУУ осуществляет управление операционным устройством (ОУ) (Рис.1).

Выполнение операций в ОУ полностью управляется БУУ с помощью управляющих вентилей (УВ). Каждый управляющий вентиль по своей сути является набором схем “И” (Рис2). Таким образом, БУУ управляет потоками данных в ОУ с помощью управляющих сигналов (УС), запрещая или разрешая прохождение потока через УВ.

С точки зрения БУУ ОУ есть набор управляющих вентилей и индикационных триггеров (Рис3). Индикационные триггера (ИТг) – триггера, от которых зависит содержимое регистра управления (например, признаковые триггера). Регистр управления (РУ) – регистр, входящий в состав БУУ. В нем на каждом такте работы машины БУУ формирует очередное двоичное управляющее слово. Пусть в ОУ n вентилей, тогда в РУ – n разрядов (по одному на каждый вентиль). Если в i-ом разряде РУ “1”, то в текущем такте работы машины открыт i –й вентиль.

Подходы к реализации БУУ: 1) схемный; 2) микропрограммный.

С хемный подход (“УУ с жесткой логикой”). Этапы построения БУУ при схемном подходе: 1) составление алгоритма выполнения операции; 2) выбор подходящего ОУ для реализации алгоритма; 3) составление микропрограммы с учетом компонентов выбранного ОУ; 4) реализация в “железе” БУУ, выполняющего составленную микропрограмму.

Пример схемной реализации БУУ: Пусть выполнение операции описывается некоторой микропрограммой (Рис4), где: числа в прямоуг-х – некоторые микрокоманды, которые могут состоять из нескольких микроопераций; числа в кружках – нумерация микрокоманд; Тг – некоторый признаковый триггер, содержимое которого влияет на ход выполнения операции. Тогда можно реализовать БУУ, который будет выполнять данную микропрограмму (Рис. 5). Идея: взяли за основу сдвигающий регистр (сдвиг вправо) разрядности равной количеству микрокоманд. В первом триггере (слева) этого регистра установили “1”, а в остальных двух – “0”. Т.о. на первом такте откроется 1-й вентиль, на втором - 2-й и 3-й вентили, на третьем – или 4-й вентиль, если Тг =1, или 1-й вентиль, если Тг =0.

Для построения БУУ также можно использовать теорию конечных автоматов. Идея: взять за основу конечный автомат Мили или Мура. Будем рассматривать автомат Мура, который описывается 1) функция состояния – s(t+1) = F(x(t),s(t)), где x(t) - вход; 2) функция выхода – y(t) = f(s(t)). [Мили отличается от Мура тем, что у него: y(t) = f(s(t),x(t))]. По Рис4 видно, что у автомата будет всего 3 состояния (S1,S2,S3), следовательно, надо 2 триггера для их кодирования (T1,T2). Прямой выход признакового триггера Тг будем обозначать i, а обратный - ~i. Составим таблицу состояний и таблицу переходов (Рис6).

М икропрограммный подход. Идея: вводится дополнительная память для хранения микропрограмм – микропрограммная память (МП). Каждая микрокоманда теперь содержит не только информационную (ИнфП), но и адресную часть (АдП), в которой указывается адрес следующий микрокоманды (Рис7). Для считывания микрокоманд из МП вводятся регистры РАМП (регистр адреса МП) и РДМП (регистр данных МП). РДМП, в который считывается микрокоманда, напрямую связана с вентилями.

Микропрограммное устройство управления может быть реализовано следующими способами:

- горизонтальный способ;

- вертикальный способ;

- горизонтально-вертикальный;

- вертикально горизонтальный.

Сравнение схемного и микропрограммного контроля.

Существует несколько критериев:

1. Оборудование: (Рис8)

При увеличении числа операций (N) микропрограммная реализация (сплошная линия) предпочтительнее схемной (пунктир).

1. Время, затрачиваемое на управление:

Схемная иногда быстрее, так как для микропрограммной требуется работа с памятью, а это всегда дольше.

1. Возможность модификации УУ:

Для микропрограммной проще вносить изменения в алгоритм.

1. Контроль за правильной работой УУ:

В микропрограммной реализации в каждую микрокоманду добавляется дополнительный бит, в который помещается контрольная сумма по модулю 2 (оно же - операция свертки, оно же – цифровой контроль по модулю 2). При получении микрокоманды из памяти производится операция свертки и сравнение полученного значения с значением дополнительного бита. При схемной реализации найти ошибку сложнее.

Кроме того, еще один недостаток схемной реализации - БУУ становится нерегулярным, сложным устройством.

Схема организации микропрограммной памяти из лабораторных работ по MCL (РАМК – рег. Адреса микрокоманд; РМК – рег. Микрокоманды; V – управляющие вентили; МПП – микпрограммная память):

1. 1Подготовила: Даша Д.

2. Литература: Лекции по “Организации ЭВМ” (от 19.05.04), “Архитектуре ЭВМ” (от 02.09.04).

2

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ответов (шпаргалок)