Управляющие автоматы с жёсткой логикой

Организация управлением процесса обработки информации

УУ процессора выполняет 2 основные функции:

1. Управление выполнением операции

2. Выборка команд программы в нужной последовательности

Каждая команда описывается микропрограммой и реализуется за несколько тактов.

Микропрограмма состоит из микроопераций и в каждом такте реализуется одна или несколько микроопераций.

Интервал времени, отведенный на выполнение микрооперации, называется рабочим тактом процесса. Конкретный состав микроопераций определяется системой команд процессора и логической структурой машины. Чтобы выполнить команду, необходимо на соответствующие управляющие входы операционного блока подать соответствующие управляющие сигналы.

Существует два подхода к организации управления выполнения операций:

1. Использование УУ на «жёсткой» логике – аппаратное управление.

2. Использование УУ с хранимой в памяти логикой

В этом случае для каждой микрооперации строится набор комбинационных схем, которые формируют на определённых тактах определённые управляющие сигналы. Пример: автоматы Мура и Милли.

Операционный блок

Дешифратор микрокоманд и схема управления их выполнением

КОП

…

…

Управляющие сигналы

Признаки, условия

Код операции является частью регистра команд, поступает непосредственно на дешифратор.

Формирователи управляющих сигналов

Логические схемы образования управляющих сигналов

Дешифратор КОП

Регистр КОП

Дешифратор тактов

Счётчик тактов

Блок синхросигналов

…

…

1 m

1 n

Z

V

U

Входных сигналов 2:

Z – код операции; U – признаки и условия

Выходной сигнал: V – управляющие сигналы

Регистр кода операции является частью регистра команд, задаёт код исполняемой команды.

Дешифратор вырабатывает единичный сигнал на j-ом выходе, если исполняется j-ая команда. Надо знать, какой размерности может быть регистр и дешифратор, чтобы включать все нужные команды.

Счётчик тактов: на него поступают сигналы с блока синхросигналов и с каждым сигналом счётчик меняет своё состояние. Состояние счётчика представляет собой номера тактов от 1 до n.

Дешифратор тактов активизирует выход соответствующий номеру выполняемого такта.

Логические схема образования управляющих сигналов для каждой команды возбуждают формирователи управляющих сигналов для выполнения в данном такте требуемых микроопераций.

Автомат Мили.

Особенности УА на жёсткой логике:

1. Логику работы таких автоматов изменить нельзя (только путём перестроения схем). Количество и состав микроопераций не меняется, а следовательно, система команд микропроцесса на жёсткой логике фиксирована.

2. +++++++ Быстродействие высокое.

Дата добавления: 2014-01-06