Информатика и выч. техника \ Микропроцессорные системы и сети

Арифметическо-логическое устройство (АЛУ). Структура АЛУ. Регистровая АЛУ разрядно-модульного типа, страница 12

          Примечание: В случае если ВУ не выставило ответного сигнала SSYN или выставило его за пределами tmax (определяемое самым медленным устройством вычислительной системы), то процессор принудительно снимет сигнал MSYN, адрес и данные через время tmax .

Структура микропрограммы реализации синхронного обмена

 


Структура микроЭВМ с узлом обмена информацией

Один из вариантов построения.

          По сигналам ВУ и ЗМ устройство обмена информацией активизируется и формируются сигналы MSYN (=0) и блокировка синхронизации (БС) на время t£Tmax . Если обмен состоялся, т.е. от ВУ поступил сигнал SSYN, то УО формирует сигнал-ответ (=1) и сигнал БС. Если сигнал SSYN не пришёл из ВУ или пришёл за пределами tmax, то УО формирует сигнал-ответ (=0), принудительно снимает сигнал MSYN и блокирует синхронизацию Þ обмен считается несостоявшимся.

          В зависимости от сигнала “ответ” формируется адрес очередной микрокоманды УМУ.

Структурная схема асинхронного обмена со стороны ВУ

 


Cтруктура узла обмена информации

          Практически сигнал SSYN формируется из сигнала MSYN с помощью линии задержки t, где t - характеризует динамические характеристики ВУ.

          Эта схема начинает функционировать по микрокоманде, в состав которой входит микрооперация обращения к ВУ. Сигнал ВУ осуществляет запуск данной схемы, т.е. переключает триггер Т в нулевое состояние, разрешает прохождение и на СТ2, формирует сигнала MSYN и БС (блокировка синхронизации). СТ2 предназначен для подсчёта Тmax  (время на самое медленное ВУ). В том случае, если состояние СТ2 примет значение 011, то выходе этой системы формируется сигнал-ответ, равный 1, что означает, что обмен не состоялся. Сигнал обеспечивает переключение триггера Т в единичное состояние, принудительно снимаются MSYN и БС.

          Если сигнал SSYN приходит в пределах Тmax, то триггер Т переключается в единичное состояние и считается, что обмен состоялся, т.к. сигнал-ответ равен 0.

Вычислительные системы (ВС)

          Классификация ВС.

1.  Вычислительные системы.

2.  Вычислительные структуры.

3.  Вычислительные среды.

Вычислительные системы имеют, как правило, в качестве элементов:

-  ЭВМ;

-  универсальные процессоры с памятью;

-  спецпроцессоры (сопроцессоры или векторные процессоры);

-  вычислительные модули для реализации одной или нескольких операций.

Высокопроизводительные системы часто называются суперЭВМ.

          Вычислительные структуры строятся из функциональных модулей, обладающих возможностью программной настройки на реально реализуемые функции.

          Вычислительные среды компонуются из простейших далее неупростимых универсальных автоматов, обладающих автономной и соединительной полнотой и настраивающихся программно на реализацию функций из полного набора (логических, соединительных, памяти) функций.

Сюда входят … матрицы и волновые процессоры.

Архитектура фон-Неймана

          В данной архитектуре для хранения программ и данных используется одно адресное пространство. Формат кодирования программ соответствует формату кодирования данных. Программы и данные хранятся в едином пространстве и нет никаких данных, указывающих на тип информации в ячейке памяти.

          Эта архитектура имеет 4 основные характеристики (архитектура канонического типа):

1.  Наличие единого вычислительного устройства, включающее в свой состав процессор, средства передачи информации (в том числе и магистраль) и память.

2.  Линейная структура адресации памяти, состоящая из слов фиксированной длины.

3.  Сравнительно низкий уровень машинного языка, команды которого осуществляют простые операции над элементарными операндами.

4.  Централизованное последовательное управление.

Архитектура Гарвардской лаборатории (АГ)

Скачать файл