Горизонтальное микропрограммирование
Cтраница 2
Если в разряде стоит 1, то соответствующая микрооперация выполняется независимо от значения других разрядов. При таком способе операционная часть микрокоманды содержит т разрядов, где т - общее число микроопераций. Достоинствами горизонтального микропрограммирования являются возможность одновременного выполнения в одном такте любого набора из m микроопераций и простота формирования функциональных сигналов, так как последние могут возбуждаться непосредственно от сигналов из регистра микрокоманды. [16]
 |
Типичный формат микрокоманды ( Используется в примере данной главы. [17] |
Остальные 9 бит используются для задания сигналов на разнообразных управляющих линиях, которые необходимы для управления передачами информации в ЦП и логике управления шиной. Биты 31 - 9 подаются непосредственно в модули микроуправления и тракта данных для управления их действиями. Такой прием называется горизонтальным микропрограммированием и допускает одновременное выполнение нескольких функций в одном микроцикле. [18]
При генерировании управляющих сигналов, которые редко встречаются в одном микроцикле, этот способ потребует большей длины микрокоманд, чем это необходимо в действительности. Ни в одном из микроциклов не выполняется более одной из этих семи функций. Если управляющие сигналы генерируются при помощи горизонтального микропрограммирования, следует отвести 7 бит. Так как в любой момент времени на выходе дешифратора действует только один активный сигнал, в микроцикле можно выполнить не более одной функции из данной группы Такое использование группы управляющих бит с разделением во времени называется вертикальным микропрограммированием. [19]
Однако оно имеет и существенный недостаток, заключающийся в том, что требуется большая длина микрокоманды, поскольку число функциональных импульсов в современном процессоре может достигать нескольких сотен. Соответственно для хранения микрокоманд требуются запоминающие устройства с большой разрядностью ячейки, что является экономически невыгодным. Из-за ограничений, обусловленных совместимостью микроопераций, а также вследствие последовательного характера алгоритмов выполнения операций лишь небольшое число разрядов в каждой микрокоманде будет отмечено единицами, в основном же матрица, изображенная на рис. 5 - 24, будет состоять из нулей. Поэтому хотя и известны случаи практического применения горизонтального микропрограммирования, например в машинах НАИРИ, большее распространение получил другой принцип - принцип вертикального микропрограммирования. [20]
Различают два способа организации микропрограммного управления: горизонтальное и вертикальное микропрограммирование. При горизонтальном микропрограммировании каждый двоичный разряд микрокоманды непосредственно управляет одной или несколькими микрооперациями. В этом случае отпадает необходимость в использовании DCMK - Набор возможных микрокоманд в таком БУО составляет 2П, где п - число различных микроопераций или разрядов для представления микрокоманды. В современных ЦВМ величина га может достигать нескольких сотен. Такое многообразие сочетаний выполняемых микроопераций позволяет создать широкий набор операций и строить наиболее эффективные программы. Однако, с другой стороны, это многообразие проявляется как недостаток горизонтального микропрограммирования, так как значительное число возможных операций оказывается лишенным смысла. Рассмотрим пример микропрограммы при горизонтальном микропрограммировании. [21]
Различают два способа организации микропрограммного управления: горизонтальное и вертикальное микропрограммирование. При горизонтальном микропрограммировании каждый двоичный разряд микрокоманды непосредственно управляет одной или несколькими микрооперациями. В этом случае отпадает необходимость в использовании DCMK - Набор возможных микрокоманд в таком БУО составляет 2П, где п - число различных микроопераций или разрядов для представления микрокоманды. В современных ЦВМ величина га может достигать нескольких сотен. Такое многообразие сочетаний выполняемых микроопераций позволяет создать широкий набор операций и строить наиболее эффективные программы. Однако, с другой стороны, это многообразие проявляется как недостаток горизонтального микропрограммирования, так как значительное число возможных операций оказывается лишенным смысла. Рассмотрим пример микропрограммы при горизонтальном микропрограммировании. [22]
Базовая система команд ( табл. 19.5) содержит 43 команды. Выполняемые операции: пересылка, арифметические, арифметическое и логическое сравнение, поразрядная обработка слов памяти, загрузка констант, ввода / вывода, адресации. Все команды однобайтовые и имеют один из четырех форматов согласно табл. 19.6. Декодирование кодов команд и формирование сигналов управления осуществляются дешифратором команд. На выходе дешифратора формируется горизонтальный микрокод, разряды которого инициируют выполнение микрооперации. Часть дешифратора выполнена на базе ПЛМ мощностью в 30 произведений, причем матрица И ПЛМ осуществляет непосредственное декодирование кода команды, а матрица ИЛИ выполняет функции памяти микропрограмм. Управляющие сигналы, возбуждаемые на выходе ПЛМ, инициируют выполнение комбинаций из 16 программируемых микроопераций. Для обеспечения возможности формирования сложных команд типа Чтение-операция-запись выбрана организация выполнения микроопераций, обычная для горизонтального микропрограммирования. [23]
Страницы: 1 2