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


Микропроцессоры и микроконтроллеры :: Организация управляющих автоматов :: Общие сведения об управляющий автоматах

Общие сведения об управляющий автоматах

1.1 Декомпозиция операционного устройства.

В своих научных и практических работах академик Глушков А. М. показал, что любое операционное устройство (цифровой вычислитель) может быть разделено на два устройства (рис. 1):

– операционный автомат (ОА);

– управляющий автомат (УА).

Рисунок 1

В операционном автомате (ОА) блок φ представляет собой набор операционных блоков (комбинационного типа) для выполнения различных операций (сумматоры, АЛУ, счетчики, сдвигатели, …). Блок S – это внутренняя память ОА (регистры), предназначена для хранения результатов операций, выполненных в блоках φ. Для формирования осведомительных сигналов (Х) вводится блок Y, выходы которого соединяются со входами (Х) управляющего автомата. Данные на обработку в блоки φ подаются по шине D, либо из внутренней памяти S. Результаты выводятся по шине R.

Таким образом, операционный автомат определяется:

·  Набором операционных блоков φ для выполнения операций;

·  набором регистров для хранения результатов операций (S);

·  набором операционных блоков Y для выработки осведомительных сигналов (Х);

·  набором шин передачи информации;

·  набором цепей передачи осведомительных сигналов (Х) из ОА в УА;

·  набором цепей передачи управляющих сигналов (Y).

Управляющий автомат (УА) предназначен для выработки управляющих сигналов (Y) в соответствии с порядком их представления в ГСА (чем-то напоминая граф погода вкиеве на 10 дней) и характеризуется:

·  Множеством входных осведомительных (Х) сигналов, поступающих из операционного автомата и внешних осведомительных сигналов F (пуск, останов, запрос на прерывание, код операции и др.). Эти сигналы управляющий автомат анализирует для осуществления перехода на ту или иную микропрограмму. Все внутренние и внешние осведомительные сигналы описываются множеством:

Х={х0, х1, х2, …}.

·  Множество выходных управляющих сигналов:

Y={y0, y1, y2, …}.

·  Графом микропрограммы, определяющим порядок следования управляющих сигналов (Y).

Таким образом, управляющий автомат хранит микропрограммы (ГСА) работы вычислителя. Запуск вычислителя в работу, выбор той или иной микропрограммы, переходы в микропрограмме осуществляются в результате анализа внутренних или внешних осведомительных сигналов Х.

Так как порядок выполнения операций определяется микропрограммой (ГСА), то в связи с этим микропрограммы (ГСА) используются непосредственно для синтеза управляющего автомата.




<< Предыдущая статья
«Введение»