Описание микроопераций

Микрооперации осуществляют элементарные операции над данными. Это может быть передача слова в регистр, инвертирование разрядов, сдвиг слова, составление слова. Микрооперация описывается микрооператором и может сопровождаться меткой.

Для примера рассмотрим схему получения суммы двух операндов, принятых на входные регистры RGА и RGВ с записью результата в регистр RGС. Микрооперация, соответствующая управляющему сигналу у, может быть представлен как:

у: SM [0 ÷ n ]: = RGА [0 ÷ n ] + RG [0 ÷ n ] или проще, как:

у: RGС:= SM (передача сигналов с выхода сумматора на регистр RGС).

При проектировании АЛУ обычно используют запись микропрограммы в виде графа, отдельные вершины которого соответствуют микрокомандам. Граф МП – это совокупность вершин четырех видов и однонаправленных связей между ними:

1. Начальная вершина имеет только один выход и определяет начало работы МП.

2. Конечная вершина может иметь любое количество входов и определяет окончание работы МП.

3. Операторная вершина может иметь любое количество входов и один выход. Она определяет микрокоманду

(МК: Y = { y ₁, y₂, …, y_i, …, y_n), выполняемую в текущем такте.

4. Условная вершина (вершина проверки условий) может иметь любое количество входов и не менее двух выходов, в зависимости от количества альтернатив условия. Она проверяет выполняемость условия ветвления МП или булева выражения, и по результатам проверки условия перехода передает управление МК одной из операторных вершин или конечной.

Основные требования к графу МП.

1. В графе МП должна быть только одна начальная и только одна конечная вершины.

2. Для каждой вершины в графе МП должен быть хотя бы один путь, ведущий к конечной вершине.

3. Выход каждой вершины в графе МП должен соединяться только с одним входом другой вершины.

4. Вход каждой вершины должен быть соединен, по крайней мере, с одним выходом другой вершины.

5. Граф МП должен сопровождаться схемой выполнения операции, например, структурной. В схеме выполнения операции должны быть указаны основные функциональные элементы, управляемые точки и связи между ними.

Граф микропрограммы является основой для проектированияуправляющей части АЛУ. Он проектируется параллельно с проектированиемструктурной схемы устройства. В процессе совместного проектирования и стыковкипроизводятся коррекции структурной схемы и графа микропрограммы.

Итак, УЧ формирует последовательность управляющих сигналов. УЧ – это автомат, функционирование которого определяется МП. Поэтому такой автомат называют микропрограммным автоматом.

Проектирование управляющей части АЛУ на основе конечных автоматов. Общие вопросы проектирования устройств управления на основе конечных автоматов

Любые устройства управления на основе конечных автоматов (микропрограммные автоматы (МПА)) имеют общую структурную схему, представленную на рис. 16.2.

МПА содержит:

· схему запуска (СЗ),

· элементы памяти,

· дешифратор состояний,

· комбинационную схему формирования сигналов управления,

· комбинационную схему формирования сигналов переходов.

Рис. 16.2. Структурная схема микропрограммного автомата

Поиск по сайту: