Для универсальности автомат, позволяющий выполнить составную функцию, должен иметь возможность выполнить и более простые микрооперации. Выполнение таких микроопераций будет обеспечено, если в автомате имеется возможность реализовать следующие действия: A3:=A2, A4:=A1, Z:=jr(A1), Z:=jr(A3) и т.д., то есть сквозное прохождение сигнала через комбинационные схемы без преобразования. Схемы Ф1,...Ф3 являются, как правило, достаточно специализированными: Ф1 - преобразует коды, передаваемые по шине А2 путем инвертирования, добавления знаковых разрядов и выполнения других аналогичных микроопераций, Ф2 - выполняет бинарные операции, Ф3 - для преобразования информации путем сдвига.
Для микропроцессоров типичной является организация, при которой их внутренние регистры используются в различных целях. Система связей у этих регистров, как правило, магистральная, обеспечивающая возможность разнообразных межрегистровых пересылок. В связи с этим, внутренние регистры, используемые только для выполнения арифметических и логических операций, в операционном автомате могут отсутствовать. В этом случае можно рассматривать операционный автомат микропроцессора как комбинационную схему, настраиваемую сигналами микроопераций на различные преобразования операндов, находящихся в регистрах микропроцессора. Тогда, если произведено разбиение операционного автомата и соответствующего набора микроопераций на несколько операционных блоков для отдельных групп операций, то формальное описание процессов функционирования операционного устройства происходит на уровне машинных команд.
В том случае, когда для выполнения программы необходимо использовать большое число внутренних слов, вместо набора регистров может использоваться оперативное запоминающее устройство. Принцип работы данного класса автоматов (S-автоматов) совпадает с принципом работы M-автоматов.
Этот автомат (рис.2.11) является самым медленным из рассмотренных, так как запись информации в основную память требует значительно больше времени, чем занесение информации на регистр. Поэтому для повышения быстродействия S-автоматов результат выполнения команды заносится не в ОЗУ, а на один из регистров S1, S2 и в дальнейшем используется как аргумент в следующей операции.
 |
А чт
ЗУ зп
Рис.2.11. S -автомат
c1 x c2 cnx x a1 x x d1 a2 x x d2 an x x dn
чт A зп |
Занесение результата на регистры производится только в том случае, если в следующей операции этот результат используется в качестве аргумента. Это позволяет сократить число обращений к памяти и повысить быстродействие автомата.
Рис.2.12
Увеличение количества регистров, в которых хранится информация (рис.2.12), дополнительно уменьшает количество обращений к основной памяти и характерно для процессоров с сокращенным набором команд. Так как количество связей между Si и Ф возрастает, то для управления работой автомата вводится дополнительный набор управляющих сигналов c1,c2,...cn. Альтернативой увеличению регистрового блока может служить ассоциативная кэш память, которая наряду с блоком регистров, обычно используется в большинстве современных микропроцессоров.
2.3. Представление чисел в разрядной сетке автомата
Форма представления обрабатываемых операционным автоматом информационных слов достаточно разнообразна и по-своему реализована в различных операционных устройствах. Для выполнения арифметических операций над числами используются формы с фиксированной и плавающей запятой.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
