Управление узлами и устройствами ЭВМ Принципы микропрограммного управления

Управление узлами и устройствами ЭВМ Принципы микропрограммного управления

Модель управления Исходная информация Yi ОЧ УЧ Pi Обработанная информация

Структурная схема устройства управления Сч. К Рг. К Адрес команды КОп память АЧ Дш. К 0 1 2 МК 0, 1 n МПА МК n, 1 МК 0, 2 МК n, 2 МК 0, 3 …. МК n, m МК 0, k Рг. МК МО 0 МО 1 МО 2 …. МОj Сигналы управления узлами и устройствами ЭВМ

Микропрограмма – это последовательность микрокоманд, обеспечивающая выполнение данной операции. Микрокоманда (МК) – совокупность микроопераций, выполняемых в одном машинном такте. n Микрооперация – элементарное действие (например: обнуление регистра, приём кода и т. д. ). ü Выполнение микропрограммы реализуется микропрограммным автоматом. n

Типы микропрограммных автоматов: С жёсткой логикой (характеризуется тем, что для каждой операции, например, операции умножения) строится набор комбинационных схем, которые выдают соответствующие сигналы. n С хранимой в памяти (гибкой) логикой – каждой операции ставится в соответствие микропрограмма (совокупность микрокоманд), хранимая в памяти МПА. n

Структурная схема МПА с жёсткой логикой (МПА Уилкса) Y 2 P 1 Pn Y 1 t 1 Y 3 t 4 Сч: =+1 Сч 1 1 Дш Рг. МК 0 Сч: =0. . n n t 2 C . . М 1 М 2 . . S t 6 R T . . t 5 t 3 . М 3

Обозначение матриц: М 1 – для выдачи МК в ОЧ; n М 2 – для проверки значений осведомительных сигналов Pi (логических условий), и формирования адреса очередной МК; n М 3 – для формирования кода очередной МК при естественном порядке выборки команд. n М 1, М 2, М 3 – комбинационные схемы.

Цикл работы МПА: t 1: Рг[1: n]: =0 t 2: Рг [1: n]: =Сч[1: n] t 3: дешифрация кода МК. t 4: формирование кода очередной МК при отсутствии перехода. t 5: то же, если есть переход. t 6: установка в исходное состояние.

Структурная схема МПА с гибкой логикой В МПА с гибкой логикой микрокоманда имеет вид: ОЧ Операционная часть (определяет действие) АЧ Адресная часть (задает адрес очередной МК)

Достоинства МПА n Достоинства МПА с гибкой логикой : ü Наглядность представления микрокоманд; ü Возможность смены алгоритмов управления путём перепрограммирования ПЗУ микропрограмм. n Достоинства МПА с жёсткой логикой ü Более высокое быстродействие. :

Структурная схема МПА с гибкой логикой Y 1 УФА Рг. А Дш. А ПЗУ Рг. МК ОЧ АЧ Адрес микрокоманды Все МК хранятся в ПЗУ. Выбранные из ПЗУ МК запоминаются в Рг. МК, на выходе которого формируются управляющие сигналы Yi. Адресная часть МК поступает в узел формирования адреса (УФА), где с учетом осведомительных сигналов Pi формируется адрес следующей МК. Yn АЛУ