Государственный комитет РФ по народному образованию

Обобщенная микропрограмма.

Методические указания

к лабораторной работе по курсу

«Архитектура ЭВМ»

Под редакцией Виноградова В.И.

Москва, 2010

Цель работы – освоение методики подготовки исходных данных для синтеза управляющего автомата.

Список литературы:

1.Центральное устройство управления. Методические указания к лабораторной работе по курсу «Архитектура ЭВМ». МГТУ им. Н.Э.Баумана.

2. Микропрограммы машинных операций. Методические указания к лабораторной работе по курсу «Архитектура ЭВМ». МГТУ им. Н.Э.Баумана.

3.Конспект лекций по курсу «Архитектура ЭВМ».

Порядок выполнения лабораторной работы:

1. Разработать обобщенную микропрограмму работы ЦУУ.

1.1. Исходными данными для разработки обобщенной микропрограммы являются: алгоритм решения задачи, система машинных команд и микропрограммы машинных операций, полученные в лабораторной работе «Микропрограммы машинных операций».

1.2. В обобщенной микропрограмме необходимо предусмотреть:

- выборку машинных команд из оперативной памяти в регистр команд (с учетом длины команды),

- расшифровку кода операции выбранной команды и выполнение соответствующей микропрограммы,

- переход к выбору и выполнению следующей команды программы.

1.3. Обобщенная микропрограмма должна обеспечивать загрузку начального (нулевого) адреса в программный счетчик и окончание вычислений после выполнения машинной программы.

2. Пример построения обобщенной микропрограммы рассмотрен в [1](Пример выполнения задания, пункт 6). Сама обобщенная микропрограмма приведена в [1], (рис.6.Обобщенная микропрограмма).

3. Построить закодированный граф обобщенной микропрограммы. Для этого необходимо:

- каждую микрооперацию в обобщенной микропрограмме заменить управляющим сигналом Yi, инициирующим данную микрооперацию (см. [1], таблица 2.Список микроопераций), и дополнить сигналами настройки (см. [1], таблицы 1,7 и 8).

- каждое логическое условие заменить соответствующим осведомительным сигналом Xj.

ВАЖНО!

1) В закодированном графе микропрограммы указываются только те сигналы настройки, значения которых в данной микрооперации равны единице.

2) Управление выбором операции, выполняемой в АЛУ, приведено в [1], (табл.1, Управление работой АЛУ). Сигналы настройки Y11 – Y15.

3) Управление выбором регистра общего назначения в микрооперациях

A: =РОН [T]

PA: =РОН [T]

приведено в [1], (табл.7, Выбор регистра общего назначения). Сигналы настройки Y7 – Y10.

4) В микрооперации РОН[T]:=РОН[T]*A необходимо выбрать микрооперацию, выполняемую в АЛУ, а также регистр общего назначения. Поэтому сигналами настройки будут Y7 – Y15.

5) Управления работой схемы инкремента-декремента в микрооперации РИ:=РИ+/-1 приведено в [1], (табл. 8). Сигнал настройки Y6.

4.Пример закодированного графа обобщенной микропрограммы приведен в [1] (рис.7, Закодированный граф обобщенной микропрограммы)

5.Построить граф автомата Мура.

5.1.Провести разметку закодированного графа обобщенной микропрограммы. Для этого:

- начальной и конечной вершинам закодированного графа присвоить метку А0.

- всем остальным функциональным вершинам закодированного графа присвоить соответственно метки А1, А2 и т.д.

5.2.Каждой метке А0, А1, А2 и т.д., поставить в соответствие вершину графа, а каждому переходу на закодированном графе поставить в соответствие дугу. В результате получим граф автомата Мура.

5.3. На графе автомата Мура каждую вершину снабдить перечнем управляющих сигналов, инициируемых в этом состоянии, а каждую дугу – осведомительными сигналами (условиями перехода).

Содержание отчета.

1. Постановка задачи и исходные данные.

2. Обобщенная микропрограмма.

3. Закодированный граф обобщенной микропрограммы.

4. Граф автомата Мура.

Важно! Граф автомата Мура используется в качестве исходных данных в последующих лабораторных работах цикла.

Контрольные вопросы.

1. Что такое «Обобщенная микропрограмма»?

2. Для чего используется обобщенная микропрограмма?

3. Как строится обобщенная микропрограмма?

4. Как строится закодированный граф обобщенной микропрограммы?

5. Как строится и для чего используется граф автомата Мура?

6. Что такое сигналы настройки? Для чего они используется?

7. Какой сигнал настройки определяет класс операций, выполняемых в АЛУ?

8.Почему в микрооперации РОН[T]:=РОН[T]*A сигналами настройки будут Y7 – Y15?

9.Как выполняется дешифрация кода операции? Какие сигналы для этого используются?

10.Как в обобщенной микропрограмме реализуется переход к следующей машинной команде (микропрограмме)?

11.Какие микрооперации завершают работу обобщенной микропрограммы?

12.Указыватся ли в закодированном графе микропрограммы сигналы настройки, значение которых в данной микрооперации равно нулю?