Загальні відомості про керуючиi автомати
1.1 Декомпозиція операційного пристрою.
У своїх наукових та практичних роботах академік Глушков А. М. показав, що будь-операційне пристрій (цифровий обчислювач) може бути розділене на два пристрої (мал. 1):
- Операційний автомат (ОА);
- Керуючий автомат (УА).
Малюнок 1
В операційному автоматі (ОА) блок φ являє собою набір операційних блоків (комбінаційного типу) для виконання різних операцій (суматори, АЛУ, лічильники, сдвігатель, ...). Блок S - це внутрішня пам'ять ОА (регістри), призначена для зберігання результатів операцій, виконаних в блоках φ. Для формування осведомітельних сигналів (Х) вводиться блок Y, виходи якого з'єднуються зі входами (Х) керуючого автомата. Дані на обробку в блоки φ подаються по шині D, або з внутрішньої пам'яті S. Результати виводяться по шині R.
Таким чином, операційний автомат визначається:
· Набором операційних блоків φ для виконання операцій;
· Набором регістрів для зберігання результатів операцій (S);
· Набором операційних блоків Y для вироблення осведомітельних сигналів (Х);
· Набором шин передачі інформації;
· Набором ланцюгів передачі осведомітельних сигналів (Х) з ОА в УА;
· Набором ланцюгів передачі керуючих сигналів (Y).
Керуючий автомат (УА) призначений для вироблення керуючих сигналів (Y) відповідно до порядку їх подання в ДСА і характеризується:
· Безліччю вхідних осведомітельних (Х) сигналів, що надходять з операційного автомата і зовнішніх осведомітельних сигналів F (пуск, зупинка, запит на переривання, код операції та ін.) Ці сигнали керуючий автомат аналізує для здійснення переходу на ту чи іншу мікропрограму. Всі внутрішні і зовнішні осведомітельних сигнали описуються безліччю:
Х = {х0, х1, х2, ...}.
· Безліч вихідних керуючих сигналів:
Y = {y0, y1, y2, ...}.
· Графом мікропрограми, що визначає порядок проходження керуючих сигналів (Y).
Таким чином, керуючий автомат зберігає мікропрограми (ДСА) роботи обчислювача. Запуск обчислювача в роботу, вибір тієї чи іншої мікропрограми, переходи вбудованого ПЗ здійснюються в результаті аналізу внутрішніх або зовнішніх осведомітельних сигналів Х.
Так як порядок виконання операцій визначається мікропрограмою (ДСА), то в зв'язку з цим мікропрограми (ДСА) використовуються безпосередньо для синтезу керуючого автомата.
|
