Головна

апаратні УУ

  1. Апаратні та програмні реалізації DES
  2. Апаратні та програмні засоби організації комп'ютерних мереж
  3. Апаратні компоненти локальних обчислювальних мереж
  4. Апаратні засоби
  5. АПАРАТНІ ЗАСОБИ
  6. Апаратні засоби ВБУДОВАНИХ СИСТЕМ
  7. Апаратні засоби І ПРОТОКОЛИ обміну інформацією

Керуючі пристрої з жорсткою логікою являють собою логічні схеми, що виробляють розподілені в часі сигнали. На відміну від керуючих пристроїв з збереженої в пам'яті логікою в апаратних УУ не можна змінити логіку роботи без зміни їх схеми. Типова структурна схема керованого автомата з жорсткою логікою показана на малюнку 4.4.2.1. Її можна розглядати як автомата з кінцевим числом станів (кінцевий автомат), який на кожному такті

Малюнок 4.4.2.1- Схема блоку формування сигналів управління

переходить з одного стану в інший, яке визначається вмістом регістра команди, кодами умов і зовнішніми сигналами. Виходами такого автомата є керуючі сигнали. Формована їм послідовність операцій задається фізичними зв'язками між логічними елементами.

До складу схеми входять регістр коду операції, що є частиною регістра команд процесора, лічильник тактів, дешифратор тактів і дешифратор коду операції (Дешифратор КОП), а також логічні схеми формування сигналів. На лічильник тактів поступають сигнали від генератора тактових імпульсів (ГТВ). Стан лічильника представляють собою номери тактів, що змінюють від 1 до m. Дешифратор тактів формує на i-м виході одиничний сигнал при i-му стані лічильника тактів, тобто під час i-го такту.

Принцип побудови логічних схем формування сигналів пояснюється на малюнку 4.4.2.2 На ньому зображений фрагмент схеми, що забезпечує вироблення керуючих сигналів y1, y2 и y3 виконання команди додавання на тактах T1, T2, T6.

У загальному випадку значення керуючих сигналів залежать ще від оповіщають сигналів U = {u1, u2... un}, Що відображають хід обчислювального процесу. Для реалізації цих залежностей логічні елементи, представлені на малюнку 4.3.2.2, беруться Багатовходові і на них подаються необхідні сигнали логічних умов.

Малюнок 4.4.2.2- Фрагмент логічної схеми формування сигналів

сигнали y0 и yk (Див. Рисунок 4.3.2.1) зазвичай використовуються для визначення моментів початку і закінчення виконання команд. З цією метою вони використовуються для управління роботою лічильника тактів. керуючий сигнал y0 (Пуск) вказує на початок виконання команди. Коли він встановлений в 1, в кінці кожного тактового циклу значення лічильника збільшується на 1. Якщо ж його значення стає рівним 0, відлік кроків припиняється. сигнал yk (Зупинка) скидає лічильник тактів в початковий стан, забезпечуючи початок нового циклу вибірки команди.

Серйозним недоліком розглянутих схем є однакове число тактів, необхідних для виконання всіх команд, значення якого вибирається найдовшої команді. Це призводить до непродуктивних витрат часу і, як наслідок, до зменшення швидкодії процесора. Для усунення цього недоліку застосовують УУ зі змінним числом тактів, в якому використовують лічильник тактів із змінним модулем рахунку. Для коротких команд використовують лічильник з невеликим модулем рахунку і навпаки.

При реалізації простої системи команд вузли пристрою управління з жорсткою логікою економічні і дозволяють забезпечити найбільшу швидкодію серед усіх можливих методів побудови УУ. Однак зі зростанням складності системи команд ускладнювалися і схеми автоматів з жорсткою логікою, при цьому їх швидкодія зменшувалася.

 




Особливості мікросхем синхронної динамічної пам'яті | Основні характеристики ЗУ | ОЗУ магазинного типу (стековая пам'ять) | асоціативні ЗУ | Узагальнені структури процесорів з безпосередніми і магістральними зв'язками | Декомпозиція процесора на УА і ОУ | АЛУ для додавання і віднімання чисел з фіксованою комою | Методи прискорення множення | Особливості операцій десяткової арифметики | Операції над числами з плаваючою комою |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати