Информатика и выч. техника \ Вычислительные машины, системы и сети

Процессоры. Система команд ЭВМ. Устройства управления. Организация внутрипроцессорных систем ввода-вывода информации, страница 11

ПМ – признак модификации в команде.

Рис. 3.2.1.1.

Рис. 3.2.1.2.

ПМП – признак модификации условного перехода (модификации условия).

y5 – сигнал записи слова из ОЗУ в регистр А  АЛУ;

y6 – сигнал записи слова из ОЗУ в регистр-сумматор АЛУ;

y7 – сигнал для записи результата из АЛУ в РгС ОЗУ;

y8 – управляющий сигнал для команд переходов принудительной записи в СК нового адреса;

y9 – сигнал записи слова из ОЗУ во внешнее устройство;

y10 – сигнал обнуления i-го разряда РгУП.

На графической схеме алгоритма показана и  «БП-подставка», но ей надо очень аккуратно пользоваться.

<131>

3.2.2. Принципы формирования УФС.

Теперь вам вполне понятно, что выполнение всякой операции в ЭВМ состоит из последовательности элементарных действий, называемых микрооперациями. Каждое из этих действий определяется подачей группы УФС.

Суть автоматического управления вычислительным процессом: формирование и распределение «в пространстве и времени» импульсов УФС.

Выше уже говорилось о том, что УУ, точнее БФУФС строится по «жесткой» или по «гибкой» логике. Выше в ЦУУ выделены блок фиксации команд (БФК), базирующейся на РгК,  и блок выборки команд (БВК), имеющий в составе СчК и РгУП.  Но весьма существенно, также, что существует два способа временной взаимосвязи элементарных действий: синхронные УУ и асинхронные УУ.

В синхронных УУ моменты окончания и начала несовместимых микроопераций строго спланированы и  привязаны по ТИ, которые вырабатываются ГТИ. В асинхронных – начало следующей операции «привязано» к окончанию предыдущей (вызванных ею переходных процессах в схемах). Следовательно, необходимо ловить этот момент.

Синхронные УУ более просты в анализе работы и в наладке, а также более надежны (мала вероятность, что помеха совпадет с ТИ, которые исполняют роль стробирования). Асинхронные УУ имеют выше быстродействие. На практике используются и те, и другие, причем даже в одном УУ. Например, для коротких операций – синхронный принцип, а для длинных – асинхронный.

<132>

Рассмотрим структуру УУ общего управления (для определенности: «жесткая» логика, синхронный принцип).

Рис. 3.2.2.1.

Рис. 3.2.2.2.

Рис. 3.2.2.3.

            На рисунках: РТИ – распределитель тактовых импульсов. Он может быть синтезирован на базе счётчика и дешифратора (счётчик здесь лишь конечный автомат с необходимым числом состояний), либо на базе длинного регистра сдвига (циклический сдвиг «одинокой 1»), либо на базе элементов линий задержки с последовательными срабатываниями и др. РТИ выполняет привязку по времени, а СФУФС, соединённая со всеми блоками вычислителя, -  по месту.

Пример. Построение СФУФС по алгоритму:

Операция

КО

1ПМ

Номера тактов

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Переслать АЛУ ЗУ

00010

001

у1, Сч

(z)

у2

у3

у4

у7, Зп

(z)

Переслать ЗУАЛУ

00010

011

"

"

"

"

у4, Сч

(z)

у5

Переслать ЗУУВВ

00010

100

"

"

"

"

у4, Сч

(z)

у9

Сложить <АЛУ>+<ЗУ>АЛУ

00001

010

"

"

"

"

у4, Сч

(z)

у5, KA1

Вычесть <ЗУ>-<АЛУ>ЗУ

00101

001

"

"

"

"

у4, Сч

(z)

у6, KA2

у4

у7, Зп

(z)

Суммировать  <АЛУ>+<ЗУ>ЗУ

10001

001

"

"

"

"

у4, Сч

(z)

у5, KA3

у4

у7, Зп

(z)

Сдвиг <АЛУ> вправо

01000

010

"

"

"

"

KA4

Суммировать ДГ <АЛУ>+<ЗУ>УВВ

01001

100

"

"

"

"

у4, Сч

(z)

у5, у11,

Сч

(z)

у12, KA5

у9
Скачать файл