- •Вступление в курс «Цифровые эвм» Принцип программного управления
- •Многоуровневое описание архитектуры компьютера
- •Уровни описания архитектуры эвм
- •Системная шина.
- •Лекция 2 Архитектура арифметико-логических устройств
- •Языки описания преобразования информации алу
- •Лекция 3-4 Блок микропрограммного управления
- •Классификация блоков управления
- •Принцип микропрограммного управления с точки зрения реализации в бму:
- •Этапы выполнения команд с точки зрения бму:
- •Обобщенная структура бму:
- •Принцип работы бму
- •Структура зоны управляющих сигналов (ус) β2
- •Зона служебных разрядов β4
- •Структура зоны ус β3. Реализация задержки управляющих сигналов
- •Структурная схема бму с учетом зоны задержки ус:
- •Лекция 5 Способы формирования адреса микрокоманды. Структура зоны β1.
- •Структура бмУс принудительной адресацией
- •Лекция 6 Сокращение розрядности зони при принудительной адресации
- •Структурна схема бму з двомірною пмк
- •Лекция 6 Относительная адресация
- •Лекция 7 алу з загальними мікроопераціями або алу з зусередженою логікою
- •Алу з двонаправленою локальною шиною
- •Формат символічної частини мікрооперацій
- •Алу з однонаправленими внутрішніми магістралями та з двонаправленим созу
- •Бму з відносною адресацією
- •Проектування еом з мікропрограмувальним керуванням
- •Структура еом
- •Интерфейс системной шины (сш)
- •Блок микропрограмного управления
- •Блок обработки данных(бод)
- •Блок обробатки даных
- •Арифметико-логичиское устройство
- •Cхема управлениями и сдвигами (сусс)
- •Блок обрботки признака
- •Другий спосіб множення
- •Алгоритм обмена данными между процесорами и общей памятью
Принцип работы бму
В каждом такте по фронту сигнала CLK обновляется адрес в регистре адреса микрокоманды, который поступает на адресный вход памяти МК. Из ПМК извлекается очередная МК и по срезу (спаду) CLK записывается в регистр МК. Из РМК сигналы зоны β2 управляют всеми функциональными элементами системы, сигналы зоны β3 формируют длительность МК. Сигналы β1 вместе с логическими условиями поступают на вход СФАМК, формируя адрес следующей МК по фронту CLK. По срезу CLK следующая МК будет записана в РМК.
Структура зоны управляющих сигналов (ус) β2
Два способа кодирования УС:
Горизонтальное микропрограммирование(или минимальное кодирование) ГМ.
Вертикальное микропрограммирование (или максимальное кодирование) ВМ.
При ГМ каждый УС отражается одним разрядом слова микрокоманды. Зона β2 будет выглядеть так:
= – количество управляющих сигналов
- ширина β2
При ВМ разряды зона β2 формируются на дешифраторе:
= ] [
Преимущества и недостатки
При ГМ возможно совмещение выполнения различных МО., т.е. возможна выработка одновременно нескольких УС. При ВМ совмещение выполнения МО невозможно, невозможна выработка одновременно нескольких УС. Однако при ВМ существенно уменьшается зона управляющих МК.
Возможно комбинирванное кодирование УС в зоне β2. При этом все УС разбиваются на группы внутри ргеппы реализовано максимальное кодировангие, межде группами минимальное. Комбинированный способ микропрограммирования позволяет выдать в одном такте несколько УС и уменьшить зону β2. Основное правило; УС делятся на группы, таким образом, что сигналы, которые формируются одновременно, размещаются в разных группах.
Зона служебных разрядов β4
Зона используется для контроля аппаратуры. Состоит из различного количества разрядов в зависимости от требований системы. В серийно изготавливаемых устройствах зона β4 может состоять из сотни разрядов. Один из разрядов используется для контроля слова микрокоманды на четность и нечетность. Для этого используется операция свертки.
МК |
β4 |
|||||
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
Структура зоны ус β3. Реализация задержки управляющих сигналов
При асинхронном и комбинированном способе управления необходимо управлять длительностью УС. Наиболее распространенный способ – это использование счетчика тактов, в котором заносится константа, определяющая время задержки. В каждом такте осуществляется декремент счетчика. По нулевому содержимому счетчика разрешается изменение информации в регистре адреса микрокоманд (РАМК) и формирование следующего УС.
Аппаратная реализация:
RG |
RG |
CT |
RG |
β1 |
β2 |
β3 |
β4 |
β1, β2, β3 реализованы в виде Rg;
β3- в виде счетчика СТ
Код в счетчике обеспечивает задержку УС на необходимое количество тактов.
Разрядность счетчика определяется по формуле:
= ] k [ +1,
где k - максимальная задержка УС в тактах;
+1 для размещения знакового разряда