Микропроцессоры и микроконтроллеры

 
 
 
Большинство хороших программистов делают свою работу не потому, что ожидают оплаты или признания, а потому что получают удовольствие от программирования.
Linus Torvalds
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.