Структурная организация операционных устройств

ОУ состоит из двух 2 частей - операционного автомата (ОА) и управляющего автомата (УА) (рисунок 5.4).

L

X

g D

(от ЦУУ) М

С (такты) R

Назначение ОА - выполнение микроопераций из списка Y={y₁,…,y_M} под воздействием управляющих сигналов y_mÎ Y и формирование значений логических условий (осведомительных сигналов) X={x₁, …, x_L}.

С каждым сигналом y_mÎ Y в ОА отождествляется определенная МО. Например, МО сложения в МП умножения у₃: С:=С+А. Поступление сигнала у₃ в ОА приводит к выполнению этой МО и записи её результата в С.

С каждым логическим условиям x_lÎX в ОА отождествляется значение осведомительного сигнала, который принимает значение истина (единица) или ложь (ноль). Например, в МП умножения логическое условие (ЛУ) x₂: СЦ=0 - это булева функция, которая принимает значение “истина” (х₂=1), если СЦ=0, и ложь (х₂=0), если СЦ¹0.

Управляющий автомат (УА) предназначен для управления работой ОА. Он задает порядок выполнения МО в ОА путем выработки управляющих сигналов y_mÎY в той последовательности, которая задается микропрограммой операции f_gÎF и значениями осведомительных сигналов X={x₁,…x_L}, поступающих из ОА. Например, если в ОУ (на вход «g» УА) подан код операции умножения, то управляющие сигналы вырабатываются в соответствии с алгоритмом (микропрограммой) умножения.

Таким образом, ОА является исполнительной (пассивной) частью ОУ, а УА - управляющей (активной) частью ОУ.

Идея декомпозиции ОУ на ОА и УА принадлежит академику В. М. Глушкову. Конструктивность идеи заключается в следующем. Разделение ОУ (АЛУ прежде всего) на две части - пассивную исполнительную (ОА) и активную управляющую (УА) - это не волевое разделение (хочу и буду), а объективное. В.М. Глушков увидел, что в АЛУ часть узлов (сумматор и др. КС) являются исполнителями, а часть узлов (распределитель сигналов, например) являются «командирами». После этого разделения выяснилось, что у них разные принципы построения, организации, причем принципы построения ОА сложнее, чем УА. Кроме того, поскольку принципы организации разные, то и их проектирование тоже раздельное.

Таким образом, идея Глушкова позволила ввести очередной уровень иерархии для целой группы устройств (АЛУ, КПУ) и обобщить принципы их построения в виде абстрактного понятия - ОУ.

Зная внутреннюю структуру ОУ, можно переходить на следующий уровень иерархии - к рассмотрению внутренней структуры ОА и УА. С этой целью сначала необходимо рассмотреть функции ОА и УА.

Дата добавления: 2014-01-11