Управляющий автомат с естественной адресацией. Операционная микрокоманда. Автомат с принудительной адресацией

Управляющий автомат с естественной адресацией.

Если микропрограмма содержит незначительное количество переходов, то в этом случае использовать принудительную адресацию становится не выгодно т.к. каждая микрокоманда должна содержать практически не используемое поле Х (номер логического условия), для более экономного использования ПЗУ используют естественную адресацию микрокоманд. При этом используют 2 типа микрокоманд

Операционные и Управляющие

Операционная команда

Управляющая команда

Структура управляющего автомата с естественной адресацией микрокоманд.

По управляющему сигналу чтения, поступающему в ПЗУ на регистр микрокоманд (РМК)

передается содержимое ячейки ПЗУ с адресом, хранимым в счетчике адреса (СЧА).

Иными словами по сигналу выбирается ячейка ПЗУ по адресу СЧА, и её содержимое передаётся в РМК . Затем анализируется нулевой разряд микрокоманды:

Если это операционная микрокоманда, то происходит увеличение СЧА на 1

И выполняется заданный набор микроопераций

Если это управляющая МК, то осуществляется анализ условия, номер которого хранится в поле Х

Если условие Хх равно 0, то единственным результатом выполнения команды будет увеличение счётчика на 1

Если условие Хх равно 1 то произойдет замена счетчика.

В счётчик из адресного поля микрокоманды(поле В) будет загружено новое значение адреса перехода

Синтез Управляющего автомата с программируемой логикой

Автомат с принудительной адресацией

Синтез сводится к программированию ПЗУ автомата.

Пример трассировки и кодирования ПЗУ для автомата с принудительной адресацией

Дан граф

Осуществляется разбиение микроопераций по полям операционной части микрокоманды таким образом, чтобы внутри каждого поля они не совместимы между собой

Разбиение производится на основе матрицы включения и матрицы ………

Структура автомата с принудительной адресацией.

Для того же графа синтезируем автомат с естественной адресацией.

Здесь увеличивается дина микропрограммы но сокращается длинна микрокоманды.

Такое Устройство управления менее быстро действенно, нежели УУ с принудуительной адресацией.

Пример программирования ПЗУ для автомата с естественной адресацией и горизонтальным кодированием микроопераций и логических условий.

Его же, но с принудительной адресацией.

Сегментация ПЗУ

Идея сегментации широко используется в оперативной памяти, т.е. современные процессоры для определения нужного «куска» памяти используют комбинацию

Сегмент: смещение

Идея аналогична страничной памяти

Адрес делится на 2 части:

№ сегмента и относительный адрес внутри сегмента

В микрокоманде как правило, для задания адреса (поле А ) используется смещение, изменения сегменте используется смещенная микрокоманда.

Для указания на то, что это команда указывает на изменение сегмента

Либо вводится дополнительный разряд признака,

Либо соответствующем образом кодируется информация в полях Х и Y.

(например, поле Х=111…11)

Страничная память с фиксированным размером

Реальная сегментация

Структура Управляющего Автомата с естественной адресацией и сегментацией ПЗУ.

В данной структуре для изменения № сегмента используется дополнительный сигнал S

Если S=1 то содержимое поля S[1:q] используется в качестве нового номера сегмента.

Если S=0 то формат как у ранее рассмотренной управляющая микрокоманда использующая обычный способ адресации

Структура Управляющего Автомата с принудительной адресацией и с сегментной памятью.

Признаком изменения адреса сегмента является наличие всех 1  в поле Х

Если в поле Х все 1, то осуществляется занесение нового номера в старшие разряды регистра адреса (РА).

Если в поле Х не все 1, то работа схемы аналогична описанной выше.