Информатика и выч. техника \ Микропроцессорные системы и сети

Арифметическо-логическое устройство (АЛУ). Структура АЛУ. Регистровая АЛУ разрядно-модульного типа, страница 6

Изменив структуру вычислительной системы, приходится менять структуру микрокоманд.

          Протокол обмена  - это совокупность, последовательность которой необходимо вырабатывать для функционирования.

Примеры использования РАЛУ разрядно-модульного типа. Использование законченной структуры

          Для того чтобы использовать эту структуру необходимо изучить:

1.  Структуру РАЛУ (с точки зрения программиста, если РАЛУ однокристального типа).

2.  Таблицы микрокоманд, микропрограмм и микроопераций, выполняемых РАЛУ.

3.  Правила и типовые схемы наращивания разрядности обрабатываемых слов.

4.  Временные и динамические характеристики РАЛУ.

5.  Электрические характеристики. Конструктивное исполнение.

6.  Условия эксплуатации.

1.  Анализ структуры РАЛУ. Взаимодействие узлов.

 


          Эта схема имеет большое количество входов и большое количество выходов.

RA – регистр адреса

АС – регистр-аккумулятор (RD)

DC – дешифратор микрокоманды

          За один такт выполняется одна микрооперация (вертикальное микропрограммирование). Структура микрокоманды (МК) следующая:

 


       

Fгр – задаёт тип операции, выполняемой АЛУ

Rгр – источник операнда, приёмник результата

C1, С0 – вход и выход арифметического переноса

СП1, СП0 – вход и выход сдвигов

ВА, ВD – сигналы, которые переводят выходной буфер в третье состояние.

Взаимодействие элементов в РАЛУ

1.  По переднему фронту ТИ происходит дешифрация МК, активизация трактов передачи информации к АЛУ; реконфигурация АЛУ под воздействием управляющего слова и формирование результата на выходе АЛУ.

2.  По заднему фронту ТИ происходит фиксация результата в элементах хранения.

Наращивание разрядности обрабатываемых слов

          Два способа: последовательный и параллельный перенос с использованием схем ускоренного переноса.

Система синхронизации (с.с.):

Используется однофазная с.с.

          Пример использования секционированного РАЛУ.

КОП, источник операндов, приёмник результата и способ определения адреса следующей команды.

          Этап применения включает в себя:

1.  Разработку обобщённой структуры микроЭВМ.

2.  Разработку микропрограмм.

3.  Оценку эффективности структуры и микропрограмм.

Этот цикл является итерационным.

Вычислительная структура должна отвечать на следующие вопросы:

1.  Какова структура микрокоманд.

2.  Каким образом осуществляется вход в микропрограмму.

3.  Как осуществляется старт микроЭВМ и организуется последовательный цикл работы.

Фаза старта реализуется с помощью средств аппаратной и программной поддержки. Аппаратно старт микроЭВМ обеспечивает принудительное формирование заранее определённого адреса, в котором записан последовательный путь микроЭВМ. В данном случае это осуществляется переводом в третье состояние адреса и формирования самого старшего адреса на входах памяти. Память переводится в режим чтения и вырабатывается команда перехода на начало.

Фаза последовательной работы характеризуется тем, что в начальный момент времени формируется начальный адрес микропрограммы по коду операции (КОП) или адрес следующей микропрограммы (МК) по внутренним сигналам УУ. Результатом выполнения микрооперации является фиксация адреса в данных в соответствующих регистрах RA и RD.

Перед разработкой микропрограммы все регистры, входящие в АЛУ, делятся на: регистры программиста ( эти регистры доступны программисту на программном уровне) и на рабочие регистры (эти регистры доступны только на уровне МК).

Устройство микропрограммного управления.

Обобщённая структура вертикальных, квазивертикальных, горизонтальных микропрограмм (МП).

Требования к УМУ:

1.  Оно должно формировать полную совокупность управляющих сигналов Yi для управления работой процессорного элемента и сопряжённых с ним субблоков (ОЗУ, процессоров и т.д.).

Скачать файл