Основные характеристики и классификация устройств управления

1) Принцип формирования и развертывания временной последовательности УС для осуществления микроопераций цикла выполнения команд ЭВМ.

2) Способ построения цикла работы ЭВМ и ее ЦУУ:

3) Способ организации выработки УСов.

4) Способ синхронизации узлов и блоков ЭВМ. ЦУУ бывает аппаратного и микропрограммного типа. Последовательность УС зависит от операционной и адресной части исполняемой командыю Во-вторых – от сигналов от операционных блоков, все это синхронизируется ТИ, которые определяют границу тактов. Поэтому БУО рассматривается как цифровой автомат, который определяется следующими множествами: а) входных сигналов, которые соответствуют двоичному коду операционной части и двоичным значением сигналов осведомительных признаков. б) двоичных УСов, которое соответствует множеству выдаваемых из ЦУУ сигналов микроопераций. в) множество подлежащих реализации микропрограмм, циклов выполнения команд и отдельных этапов.

БУО в ЦУУ аппаратного типа представляет собой ЦА в котором требуемое множество состояний задается множеством логических и запоминающих элементов. Это позволяет выдать на выход блока сигнал микрооперации.

ЦУУ микропрограммного типа – БУО выполняет функции блока хранения и выборки кодов микропрограмм. В каждом машинном такте произодится выборка требуемой МК, во-вторых – выдача сигналов МО, в-третьих – формирование адреса следующей МК.

Различают ЦУУ:

1. С прямым циклом. 1) Выборка из устройства команд 2) выполнение машинной операции

2. С обращенным циклом. 1) Сигналы МО-ций для выполнения машинной операции по коду команды, которая поступила в ЦУУ в предыдущем цикле.

3. С совмещенным циклом – для повышения быстродействия – многокомандные процы, конвейрная и суперскалярная обработка

5) По способу выработки УС. ЦУУ могут быть централизованными и смешанными. В первом случае БУО вырабатывает все сигналы микроопераций для всех команд, а во втором – «местные» БУО.

6) По способу синхронизации работы ЭВМ – в зависимости от числа тактов в цикле команд различают ЦУУ с постоянным и переменным числом тактов.

Арифметико-Логическое Устройство (АЛУ)

Назначение – обработка информации (операции +, -, <<, >>, и т.д.) и логические операции. Кроме того в малых и средних машинах, в которых нету отдельного БУО, связ. с формированием действительных адресов в АЛУ выполняется действия адресной арифметики или действия связанные с преобразованием адресов. Алгоритм операции включает последовательность элем. действий: 1) прием кода операнда 2) преобразование кода операнда 3) суммирование кодов двух операндов 4) сдвиг кода операнда 5) выдача кода результата.

1) Регистры для хранения кодов операндов на время выполнения действий над ними

2) Регистры сдвига вправо/влево на один или несколько разрядов

3) Преобразователи для преобразования ПК в ОК или ДК.

4) Сумматор – для суммирования и других действий.

Самматоры делят по типу используемых для суммирования базовых элементов: 1) комбинационного 2) накапливающего и по способу осуществления 3) последовательнго и параллельного действия.

АЛУ ЭВМ малой производительности, сумматоры параллельного типа – средняя и высокая производительность (основа – совокупность Т-триггеров).

Алгоритм работы: 1) перед суммированием по шине сброс всех триггеров – уст. в 0 состояние (можно использовать парафазное представление)

2) на счетные входы триггеров подается первое слагаемое и запоминается

3) на входы триггеров подается второе слагаемое.

4) триггер, в котором слагаемое=1 изменяет свое состояние на противоположное

5) переполнение разрядной сетки выявляется в результате переноса из старшего разряда и знакового.

Быстродействие параллельного сумматора ограничивается временем распространения переноса.

Tпер=Т1(n~1). Для сокращения этого времени в сумматор включают цепь || переноса. В состав АЛУ входят: схема управления – руководство порядком выполнения последовательности микроопераций.

Поиск по сайту: