Операционное устройство

Cтраница 2

Функция операционного устройства определена, если заданы множества входных слов D, выходных слов R и операций F, реализуемых устройством. [16]

Сравнение слов на больше - меньше. [17]

В операционных устройствах могут использоваться схемы, обеспечивающие перекодирование значений. Для преобразования кодов используются следующие операционные элементы: дешифраторы, шифраторы и преобразователи кодов. [18]

Сумматором называется операционное устройство, выполняющее микрооперацию арифметического сложения двух чисел. Выполнение алгебраического сложения, вычитания, умножения и деления в вычислительных машинах сводится к последовательности микроопераций инвертирования кодов, арифметического сложения и сдвига кодов. [19]

Аналогичная схема операционного устройства на 32 разряда приведена на рис. 5.7. Здесь использованы два блока СУП, каждый из которых обслуживает группу из восьми секций ЦПЭ. В блоке СУП младшей группы секций вход РП находится под уровнем лог. В блоке, обслуживающем старшую группу секций, можно было бы использовать такое же включение, что и на рис. 5.6. На рис. 5.7 показан другой вариант включения, в котором выход С операционного устройства снимается с выхода С9 блока СУП. Так как этот вывод обычно объединяется в общую цепь с выводом СП0, то возникает необходимость отк-лючения этого вывода С9 ( перевода в состояние высокого выходного сопротивления) при выполнении операции сдвига вправо. [20]

Схема 16-разрядного операционного устройства. [21]

Требуемая разрядность операционного устройства обеспечивается объединением некоторого числа МПС. На рис. 6.4 показано объединение четырех секций в 16-разрядном операционном устройстве. Рассмотрим вопросы, связанные с таким объединением. [22]

Структура процессора. [23]

Процесс функционирования операционного устройства распадается на последовательность элементарных действий в его узлах. [24]

Пример конвейерного выполнения команд. [25]

По мере необходимости операционное устройство считывает байт из очереди и выполняет предписанную командой операцию. При многобайтовых командах из очереди считываются и другие байты команды. В тех редких случаях, когда к моменту считывания очередь оказывается пустой, операционное устройство ожидает выборку очередного командного слова, которую инициирует шинный интерфейс. Если команда требует обращения к памяти или порту ввода - вывода, операционное устройство запрашивает шинный интерфейс на выполнение необходимого цикла шины для передачи данных. Когда шинный интерфейс не занят выборкой команды, он удовлетворяет запрос немедленно; в противном случае операционное устройство ожидает завершения текущего цикла шины. Со своей стороны, шинный интерфейс приостанавливает выборку команд во время обмена данными между операционным устройством и памятью или портами ввода - вывода. [26]

Таким образом, любое операционное устройство - процессор, канал ввода-вывода, устройство управления внешним устройством - является композицией операционного и управляющего автоматов. Операционный автомат, реализуя действия над словами информации, является исполнительной частью устройства, работой которого управляет управляющий автомат, генерирующий необходимые последовательности управляющих сигналов. [27]

Чтобы синтезировать схемы операционного устройства, необходимо принять некоторый способ выполнения операций в устройстве и описать его в форме микропрограммы. Микропрограмма, представляющая функцию операционного устройства безотносительно к средствам, которые могут быть использованы для реализации заданной функции, называется функциональной микропрограммой. Функциональная микропрограмма фиксирует в себе алгоритм выполнения операций, рекомендуемый проектировщиком, и используется как исходная форма представления функций устройства, на основе которой синтезируется структура, достаточная для реализации заданных функций. [28]

Описание слов. [29]

Чтобы спроектировать структуру операционного устройства, необходимо в функциональной микропрограмме определить способ использования значений слов и массивов, обусловливаемый типом элементов информации. В зависимости от способа использования значений выделяются следующие основные типы слов: 1) входные - значения присваиваются вне микропрограммы и используются внутри микропрограммы; 2) внутренние ( локальные) - значения присваиваются и используются только внутри микропрограммы; 3) вспомогательные - значения присваиваются и используются только внутри микропрограммы, но существуют не постоянно, а только в течение ограниченных интервалов времени - в пределах такта автоматного времени; 4) выходные - значения присваиваются микропрограмме и используются вне ее. Типы слов обозначаются буквами: I - входные, L - внутренние, А - вспомогательные, О - выходные. Некоторые слова могут использоваться как элементы информации нескольких типов. Например, слово может употребляться как входное, внутреннее и выходное. Поэтому некоторые слова могут иметь следующие типы IL, LO и ILO. Последний тип соответствует слову, значение которому может присваиваться и использоваться до входа в микропрограмму, в микропрограмме и по выходе из нее. [30]

Страницы: 1 2 3 4 5