Информатика и выч. техника \ Микропроцессорные системы и сети

Арифметическо-логическое устройство (АЛУ). Структура АЛУ. Регистровая АЛУ разрядно-модульного типа, страница 7

2.  Количество внутренних состояний автомата, моделирующего работу УУ должно быть не меньше числа различных МК, подлежащих реализации во всей совокупности МП.

3.  Должна быть обеспечена возможность произвольной выборки последовательности микрокоманд и микропрограмм в зависимости от управляющих кодов Qj.

4.  Должна быть обеспечена возможность модификации последовательности микрокоманд в пределах микропрограммы в зависимости от внешних условий Uk.

 


УУ на жёсткой логике

          УУ – формирование адреса следующей макрокоманды. На жёсткой логике это формируется следующим образом:

Аi+1 = Aг +1

          Структурная реализация УУ зависит от архитектуры процессорных элементов, состава и архитектуры субблоков. Структурная реализация управляющих входов, совокупность входов, требуемых для реализации всех команд.

          Недостатки: невозможность введения или изменения системы команд без изменения аппаратной части; отсутствует инвариантность к составу субблоков; затруднён условный и безусловный переходы.

          Достоинства: минимальные аппаратные затраты и минимальное операционное время.

          УМУ подразделяются на:

1.  Устройства с вертикальным микропрограммированием.

Если сигналы Yi на всех управляющих входах являются взаимоисключающими или ортогональными в том смысле, что одновременно не появляются более одного активного выхода (входа), то соответствующая микрокоманда может быть представлена в закодированном виде. Если все управляющие сигналы объединены в группы и каждая микрокоманда задаётся отдельным кодом, то считается, что используется вертикальное МП.

 


Достоинства: минимальный объём памяти.

Недостатки: отсутствие инвариантности к изменению Yi (невыполнение условия ортогональности приводит к неработоспособности структуры); отсутствует возможность совмещения операций во времени; требуется большое время для формирования сигнала Yi из-за необходимости дешифрации.

2.  Устройства с горизонтальным микропрограммированием.

 


Достоинства: минимальное аппаратное  и операционное время; возможность совмещения операций во времени; максимальная простота при подпрограммных микрокомандах.

Недостатки: большой объём требуемой памяти.

3.  Устройства с квазивертикальным микропрограммированием.

 


          Эта структура реализуется в том случае, если в совокупности сигналов Yi можно найти сигналы, которые являются ортогональными по отношению друг к другу.

          Достоинства и недостатки – сочетание из 1. и 2.

Структура УМУ:

 


           * - зона следящего (следующего) адреса. Разряды управления – это сигналы, поступающие на элементы вычислительной системы и обеспечивающие выполнение той или иной команды.

          В информационном составе *  представляет собой маску проверки условий для выбора внешних условий Uk для реализации ветвящихся микропрограмм или ссылку на адрес следующей микрокоманды.

          Если адрес следующей микрокоманды формируется в зависимости от совокупности сигналов или 1 или 2, то данная система называется ортогональной по вводу адреса следующей микрокоманды.

          БМУ используется как:

1.  Само устройство МУ.

2.  Построение быстродействующих программируемых контроллеров.

Построение быстродействующих контроллеров на основе БМУ

          Типовой процесс проектирования включает:

1.  Анализ объекта управления:

-  изучение состава датчиков входных сигналов;

-  изучение состава исполнительных элементов;

-  изучение или разработка алгоритма работы объекта управления;

-  изучение динамических характеристик объекта управления, датчика входной информации и исполнительных элементов;

-  изучение динамических и статических точностных характеристик системы управления;

Скачать файл