Микропроцессоры и микроконтроллеры

 
 
 
Отладка кода вдвое сложнее, чем его написание. Так что если вы пишете код настолько умно, насколько можете, то вы по определению недостаточно сообразительны, чтобы его отлаживать.
Brian W. Kernighan.
Русский | Українська



На правах рекламы:



Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Микропроцессоры и микроконтроллеры :: Микроконтроллерные вычислители :: 16.1 Расчет адресных селекторов

16.1 Расчет адресных селекторов

Расчет требуемых ресурсов запоминающих устройств

 

Определение требуемого информационного объема

Вычислительные возможности управляющих вычислителей определяются не только типом используемых микропроцессоров, но и в значительной степени характеристиками системы памяти.

Исходными данными для оценки требуемого информационного объема ОЗУ являются: количество входных  aи выходных  b  величин, применяемых в алгоритмах; количество одновременно хранимых на каждом  i-том этапе вычислений промежуточных величин  для каждого k-го алгоритма; число уровней прерываний n; а также форматы входных и выходных данных  и , формат данных, используемый в алгоритмах F, формат данных в регистрах процессора , причем величина формата задается в байтах.

Поскольку каждый входной параметр при вводе с УСО заносится в одну ячейку памяти и после первичной обработки переписывается в другую, то объем памяти для хранения входных и выходных данных определяют как:

 .

Объем ОЗУ для хранения промежуточных данных алгоритмов:

где  - количество ячеек памяти для хранения рабочих регистров процессора, необходимых для запоминания по прерванной программе.

Кроме того, необходимо учесть количество ячеек, отводимых для использования тестовыми    и стандартными (например, арифметическими) программами . Таким образом, общий расчетный объем ОЗУ находят по формуле

.

В случае, если внутренние переменные алгоритма не характеризуются общим форматом F, то для каждого элемента суммы необходимо учитывать уникальное значение формата.

Объем ПЗУ складывается в основном из объемов: функциональных программ для реализации всех k алгоритмов управления; управляющей программы-диспетчера ;  программ обработки прерываний ;  тестовых программ ;  стандартных программ ;  ячеек для хранения констант (с учетом формата представления) . Таким образом, требуемый объем ПЗУ:

.

Значения слагаемых в приведенном соотношении определяются методом экспертной оценки на основании опыта предыдущих разработок, поскольку точный окончательный объем всех видов программ будет известен только после отладки. Предварительно рассчитанное значение  обычно домножают на коэффициент  d = 1,3  для того, чтобы объемы памяти, используемые при проектировании аппаратуры вычислителя, оказались достаточными для модификации и доработки программного обеспечения. Объемы памяти для размещения констант могут быть определены достаточно точно путем анализа алгоритмов управления, таблиц программы-диспетчера и тестовых программ.

Определение требуемой разрядности представления данных

Требуемый формат представления данных (длина разрядной сетки вычислителя) определяет точность проектируемой цифровой системы и влияет на объем  ОЗУ и ПЗУ. В простейшем методе расчета требуемой разрядности представления данных используют принцип, что погрешность представления данных в контроллере не должна превышать погрешности измерения входных параметров алгоритмов. В соответствии с этим требуемую разрядность представления определяют как

,

где Int- операция получения целой части числа;

 - максимальное значение некоторого параметра ;

 - среднеквадратическая ошибка измерения этого параметра.

Окончательно принимаемое значение  nВХвыбирают как максимальное из полученных оценок разрядности по всем входным параметрам алгоритма.

Для компенсации вычислительной погрешности, связанной с ошибками округления при выполнении арифметических операций, разрядная сетка должна быть увеличена на разрядов. Значение  может быть определено по приближенной формуле:

где  - количество операций в алгоритме, выполняемых с округлением.

Окончательное значение требуемой величины разрядной сетки вычислителя формируют как      (двоичных разрядов).

Следовательно, значение формата операндов в байтах для конкретного алгоритма (для форматов с фиксированной точкой) определяют как

.













При использовании любых материалов с сайта обратная ссылка на сайт Микропроцессоры и микроконтроллеры обязательна.