Информатика и выч. техника \ Микропроцессорные системы и сети

Арифметическо-логическое устройство (АЛУ). Структура АЛУ. Регистровая АЛУ разрядно-модульного типа, страница 3

В минимальном объёме задача управления заключается в следующем: формирование управляющего слова, задающего тип операции в АЛУ, формирование сигналов, определяющих режим работы регистров (хранение или запись). Задача синхронизации заключается в том чтобы выработать тактовые импульсы, обеспечивающие фиксацию результатов в регистры в тот момент времени, когда на их входах присутствует достоверная информация. Условимся, что формирование управляющего слова будем осуществлять по переднему фронту тактового импульса, а фиксацию – по заднему фронту ТИ.

Для того чтобы использовать данную структуру в качестве МП, необходимо выполнить следующие требования:

1. Обеспечить приём, хранение и использование результатов промежуточных операций для организации последовательности вычислений.

2. Обеспечить приём информации от внешних устройств.

3. Обеспечить выдачу информации на внешние устройства.

Этим требованиям удовлетворяет следующие структуры

А) Для сопроцессора

Б) Для видеопроцессора

Сравнение проводится по:

а) аппаратные затраты

б) временные характеристики выполнения требуемой операции.

По а) оба варианта приблизительно одинаковы. Различие заключается в том, что в варианте а) более сложное устройство дешифрации адреса регистров общего назначения (РОН).

По б)

Следовательно в таком типе время на совершение операции и записи требуется один такт Т.

В случае выполнения операции с размещением результата в РОМ более предпочтительным является вариант А, т.к. из-за наличия регистра С в варианте В времени требуется в 2 раза больше.

Приём информации от внешних устройств в обоих вариантах аналогичен, т.о. временные диаграммы не строим.

Передача информации на внешние устройства. ВУ – это длинная линия с ёмкостной, индуктивной и … нагрузками и поэтому используется 2 такта для передачи в ВУ (А). В случае В можно хранить в регистре С информацию и одновременно принимать информацию в регистры А и В.

При обмене информацией с ВУ более приоритетным является вариант В, т.к. в варианте А необходимо сохранять информацию в регистрах А и В в течение двух тактов из-за того, что для получения достоверной информации на входах внешних устройств длительности одного такта как правило недостаточно из-за длинной линии связи между МП и ВУ. В варианте В благодаря регистру С информация в регистрах А и В хранится только 1 такт, а во втором такте мы можем принимать новую информацию.