- •1.История развития цифровой вычислительной техники. Цвм 1-го и 2-го поколения.
- •История развития цвм 3-го и последующих поколений.
- •Понятие об архитектуре системы. Cisk и risk системы
- •4. Классификация цвм
- •Организация операционных устройств.
- •Организация операционной части (оч).
- •Пример структурной организации оч, реализующей логические операции.
- •Организация интегральных операционных частей (оч)
- •Пример структурной реализации бму серии к584 ву1.
Пример структурной организации оч, реализующей логические операции.
Error: Reference source not found
Вершину 1 можно реализовать, используя регистры (для выполнения двуместных операций потребуется два регистра). Для выполнения логический операций выбирается соответствующий цифровой узел (блок конъюнкторов, дизъюнкторов, сумматор по модулю два и т.д.). Для сохранения результата можно использовать регистр, но в отличие от входных регистров, у него желательно иметь отключаемый выход, т.к. выходная шина ОЧ может подключатся на магистраль, к которой присоединены выходные шины других ОЧ
Error: Reference source not found
В качестве входных регистров используются РгА и РгВ – это параллельные n-разрядные регистры с неотключаемым выходом; могут быть различных типов, например, с начальным сбросом (C1, D1) и приемом (C2, D2), либо с параллельной записью без начальной установки. Требуемый набор логических операций выполняется в блоке логических операций (БЛО). Каждая операция активизируется по соответствующей микрооперации (E1, E2,... и т.д.). Блок комбинационный, не хранящий результат, поэтому для двуместных операций должен иметь две параллельные шины. Результат на выходе БЛО присутствует, пока на входах есть операнды и на управлении есть сигнал микрооперации. Поэтому для сохранения результата необходим выходной регистр РгС, который, в отличие от входных регистров, будет иметь дополнительную микрооперацию – выдача (открытие выхода). Логика работа и последовательность действий ОЧ описывается структурной схемой алгоритма (ГСА – граф-схема алгоритма) в обозначении микроопераций (E1, E2,..., F1, F2 и т.п.). Для этой цели предварительно составляется таблица расшифровки МО и таблица описания ЛУ.
МО |
Описание |
|
D1, F1 |
Сброс регистра | |
C1 |
| |
D2, F2 |
Запись в регистр | |
C2 |
| |
F3 |
Чтение с открытием выхода РгС | |
E1 |
ЛО... | |
E2 |
ЛО... |
Error: Reference source not found
Каждая вершина ГСА соответствует одному микрокомандному циклу, а весь граф соответствует микропрограмме. Отображение исходного алгоритма в ГСА неоднозначно и зависит от выбранных систем элементов и структуры. В нашем случае регистры требовали начального сброса. Ввод операндов разнесен на две вершины (2 и 3), что связано со структурой подключения входной шины, по которой невозможно сразу передать два параллельных операнда. В тоже время в 3-ей вершине ГСА, учитывая возможности элементов и узлов, ввод второго операнда совмещен с выполнением операции и фиксацией результата.
ГСА должен сопровождаться двумя таблицами:
- таблица расшифровки микроопераций.
- таблица описания логических условий.
В нашем примере ветвлений нет, следовательно таблица описания ЛУ не нужна. Каждая вершина ГСА содержит сигналы из поля микроинструкций соответствующей микрокоманды. Если этих сигналов несколько в микроинструкции, то говорят о совместной микрооперации. Если одна, то микрооперация несовместна.
8, Пример разработки операционной части из дискретных компонент для реализации операции суммирования чисел в прямых кодах.
Пример реализации ОЧ для суммирования чисел с фиксированной запятой в прямых кодах.
Error: Reference source not found
Описание буфера операций
Микрооперации |
Примечание |
|
C1, C2, F1, M1 |
Приём в Рг | |
D1 |
Прямая передача | |
D2 |
Перекрёстная передача | |
E1 |
Суммирование | |
E2 |
Вычитание | |
G1 |
Передача знака А | |
G2 |
Передача знака В | |
M2, F2 |
Выдача результата | |
F3, M3 |
Сброс Рг С |
Расшифровка логических условий |
| |
Логические условия |
Примечание |
|
1 |
=0, если А=0 =1, если А0 | |
2 |
=0, если В=0 =1, если В0 | |
3 |
=0, если А≥0 =1, если А0 | |
4 |
=0, если В≥0 =1, если В0 | |
5 |
=0, если ()≥0 =1, если иначе | |
6 |
=0, если ()=0 =1, если иначе. |
Error: Reference source not found
Структурная схема операционной части (ОЧ) может быть реализована в нескольких вариантах, что зависит от налагаемых условий по быстродействию, использованию элементной базы, стоимости реализации и прочее.
Врассматриваемом примере для удешевления используется одноформатная шина ввода, что приводит к последовательному воду данных в вершинах С1 (1 вершина) и С2 (2 вершина) (снижается быстродействие). Сравнение знаков в примере выполняется программой, сначала знак А (8 вершина), потом знак В (8 или 9 вершина). Если бы в схему был дополнительно введён сумматор по модулю 2, то сравнение знаков произвелось бы за 1 такт. Если один из операндов равен нулю, то в примере выполняется холостое суммирование со вторым операндом (4 или 7 вершины). Чтобы ускорить этот процесс, можно было бы ввести средство передачи операнда сразу во входной регистр (с помощью дополнительных коммутаторов), что позволило бы ускорить этот процесс и так далее. Поэтому в силу неоднозначности структурной реализации и отображения будет наблюдаться и неоднозначно отображаться исходный алгоритм в виде микрокоманд.
9, Общие понятия об интегральной операционной части. Пример интегральной операционной части.