АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Вопрос№42. Схемное и микропрограммное управление по ЭВМ. Характеристики, достоинства и недостатки схемного и микропрограммного управления

Читайте также:
  1. I Управление запасами
  2. I. Затраты на управление и обслуживание строительного производства
  3. III Управление денежными активами
  4. S: Управление риском или как повысить уровень безопасности
  5. Supply Chain Management (SCM) — управление цепями поставок.
  6. T-FACTORY HRM - управление персоналом и работами
  7. VII. Управление банком
  8. VIII. Управление персоналом
  9. А. Обязанности финансовых менеджеров включают в себя привлечение источников финансирования, их оптимизацию и эффективное управление активами.
  10. Автоматизированное управление на автомобильных дорогах.
  11. Автоматизированные системы управления.
  12. Агрегат управления.

При автоматическом выполнении программы процессором команды последовательно поступают из ОП в ЦУУ на время их выполнения АЛУ. Интервал времени, в течение ко­торого процессор выполняет команду, называют рабочим циклом ЭВМ. Величина рабочего цикла зависит от струк­туры команды, типа операций, структуры операционных блоков АЛУ,

По принципу организации управления вычислительным процессом различают процессоры схемного типа или с «жесткой» логикой, с микропрограммным и смешанным (микропрограммно-схемным) управлением.

Схемное управление — управление, при котором для выполнения любой операции последовательность управ­ляющих сигналов задается логическими схемами. Разли­чают центральное, местное и смешанное схемное уп­равление.

В процессорах с центральным управлением длительность рабочего цикла выбирается такой, чтобы за время между двумя управляющими сигналами выполнялась самая длинная операция в процессоре. Такие процессоры получили название синхронных, а блок, в котором формируются управляющие сигналы для всех исполнительных устройств ЭВМ, называют центральным блоком управления (ЦБУ),

В синхронных процессорах при выполнении большин­ства операций, особенно коротких (например, операция сложения), происходит потеря машинного времени, свя­занная с непроизводительными простоями процессора. Однако структура процессора отличается простотой, эко­номичностью и удобна в эксплуатации.

В процессорах с местным управлением вычислительным процессом управление производится так, что каждая опе­рация выполняется после выполнения предыдущей опера­ции. При этом каждое исполнительное устройство после окончания работы формирует сигнал «Конец работы», который одновременно является сигналом «Начало работы» другого исполнительного устройства. Процессоры с пере­менной длительностью рабочего цикла, величина которого зависит от вида выполняемой операции и кодов операндов, называют асинхронными. В асинхронных процессорах ос­новные исполнительные устройства имеют местные (авто­номные) блоки управления, что резко повышает быстродей­ствие таких процессоров, так как отсутствуют простои между реальными циклами выполнения команд. Основной недостаток асинхронных процессоров — их сложность.

В процессорах со смешанным управлением исполнение простейших операций осуществляется в синхронном режи­ме, а наиболее сложные операции (например, деление, умножение и др.) — в асинхронном. При смешанном управ­лении процессор содержит как центральный блок, так и местные блоки управления операциями. Смешанный способ управления вычислительным процессом позволяет получить высокое быстродействие процессора при «умеренных затра­тах оборудования, а поэтому наиболее распространен в

современных ЭВМ.

Микропрограммное управление основано на замене уп­равляющих логических схем специальной программой, хранящейся в ПЗУ. При таком управлении каждая команда разделяется на ряд элементарных этапов, получив­ших название микроопераций. Последовательность микро­команд, выполняющих одну команду (операцию), представляет собой микропрограмму. Для характеристики временных соотношении между различными этапами опе­рации используется понятие машинный такт, определяю­щий интервал времени, в течение которого выполняется одна или одновременно несколько микроопераций.

Идея микропрограммного управления была выдвинута Уилксом в 1951 г., схема которого приведена на рис. 5.1. В ее состав входят: память микропрограмм, состоящая из управляющей У и адресной А матриц; регистр адреса макрокоманды РгАмк,; дешифратор адреса микрокоманды DCAмк.

Управляющая матрица Y вырабатывает микрокоманды 1

в виде управляющих сигналов (УС) на шинах управления уь У 2,..., Ym. Появление сигналов на шине Y управления вызывает выполнение соответствующей микроопера­ции в АЛБ или других устройствах ЭВМ.

Адресная матрица А определяет последовательность вы­борки микрокоманд: на вертикальных шинах Xi, X2,...., Xs матрицы А устанавливается определенный адрес мик­рокоманды Амк, передаваемый в РгАмк.

В момент поступления синхронизирующего импульса СИ дешифратор DCAMK в соответствии с кодом в РгАмк возбуждает одну из горизонтальных шин X.- Каждая гори­зонтальная шина X соответствует некоторой микроко­манде. Когда горизонтальная шина X возбуждена, она в свою очередь возбуждает отмеченные точками вертикаль­ные шины управления матрицы У, задавая таким образом

 

 

набор микроопераций, выполняемых в данном такте. На рис. 5.1 точками обозначаются соединения между горизон­тальными и вертикальными шинами. Одновременно эта возбужденная горизонтальная шина X возбуждает соот­ветствующие вертикальные шины матрицы Л, устанавли­вая в РгАмк номер микрокоманды, которая должна выпол­няться в следующем машинном такте.

Микропрограммный условный переход реализуется триггером условия ТгУ. В зависимости от того, выполня­ется или не выполняется проверочное условие, ТгУ воз­буждает связанную с ним горизонтальную шину матрицы А и в РгАмк записывается номер следующей микрокоманды. Таким образом при выполнении микропрограммы в каждом машинном такте производится выборка одной микрокоманды и ее преобразование.

Достоинство микропрограммного управления заключа­ется в том, что для изменения вида операции нет необходи­мости в переделке сложных электронных схем, неизбежной в ЭВМ со схемным управлением, а следует только изменить микропрограмму. Это обстоятельство дает возможность в данной ЭВМ использовать программы, составленные для другой ЭВМ, Благодаря этому микропрограммное управле­ние получило широкое распространение в современных ЭВМ.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)