Студопедия — Пристрій керування Уілкса
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Пристрій керування Уілкса






Першим ідею мікропрограмного керування висловив у 1951 році М. Уилкс (M.V. Wilkes). Перша конструкція мікропрограмного пристрою керування зображена на мал.5.5.

Основним вузлом пристрою була матриця провідників, у деяких вузлах якої упаяні діоди. Протягом машинного циклу на один з горизонтальних провідників подавався тактовий імпульс. Цей імпульс проходив на ті вертикальні провідники, що були з'єднані діодами з обраним горизонтальним провідником (на схемі діоди показані жирними крапками). У першій групі вертикальних провідників формувалися сигнали, що керують роботою процесора, а в другій — сигнали, що представляють адресу горизонтального провідника, який повинний бути обраним у наступному циклі. Таким чином, кожен рядок матриці представляв мікрокоманду, а вся матриця — те, що тепер ми називаємо керуючою пам'яттю.

На початку циклу адреса обраного рядка міститься в регістрі R1. Виходи розрядів регістра підключені до дешифратора, що стробірується тактовими імпульсами. Черговий тактовий імпульс формує сигнал на одному з виходів дешифратора, що приєднаний до визначеного горизонтального провідника матриці. У залежності від керуючих сигналів у регістр R2 заноситься або код команди з регістра команд IR, або код, сформований другою групою вертикальних провідників матриці. Потім по наступному тактовому імпульсу код з R2 переноситься в R1. Використання пари регістрів забезпечує затримку установки нового коду в R1 на один такт, що необхідно, оскільки дешифратор являє собою комбінаційну схему без пам'яті.

Фактично в цій схемі реалізований горизонтальний формат мікрокоманд (див. мал. 5.1,а). Особливість її полягає в тому, що в кожній мікрокоманді присутня адреса наступної мікрокоманди, незалежно від того, виконується умовний перехід чи ні. Умовний перехід у схемі Уілкса реалізується в такий спосіб: горизонтальний провідник при приєднанні до другої частини матриці роздвоюється, причому в крапці розгалуження знаходиться вентиль, на другий вхід якого подається сигнал умови (тобто вихід визначеного прапора).

Запропонувавши цю схему, Уілкс також навів у своїй роботі приклад реалізації з її допомогою мікропрограм керування простим процесором. Нижче ми розглянемо даний приклад, оскільки сучасні пристрої мікропрограмного керування побудовані практично по тому ж принципу, хоча на зовсім іншій елементній базі.

Процесор гіпотетичного комп'ютера має у своєму складі наступні регістри:

• А — регістр множника;

• В — акумулятор (молодші розряди);

• С — акумулятор (старші розряди);

• D — регістр зрушення.

 

 

Крім того, у складі пристрою керування мається ще три регістри і два прапори. Регістри мають наступне призначення:

• Е — регістр адреси пам'яті (MAR) і регістр тимчасового збереження даних;

• F — лічильник команд;

• G — другий регістр тимчасового збереження даних, лічильник.

У табл. 5.1 представлений набір машинних команд цього гіпотетичного процесора, а в табл. 5.2 — у символічній формі набір мікрокоманд, що реалізовані в пристрої керування. Набір включає 38 мікрокоманд, яких досить, щоб цілком описати функціонування системи.

Команда Операція
A n S n H n V n T n U n R n L n G n I n O n С(АС)+С(п)-АС1 С(АС)-С(п)-АС1 С(п)->АС2 C(AC2) x С(п) –АС С(АС1)-п, 0->АС С(АС1)-п С (АС) х 2(п+1)-АС С (АС) х 2(п+1)-АС Якщо С(АС)<0, перехід на адресу п; інакше продовжувати виконання програми в нормальному порядку Прочитати наступний символ із зовнішнього пристрою в комірку n Переслати С (п) у зовнішній пристрій

Умовні позначки:

АС — акумулятор;

АС1 — старші розряди акумулятора;

АС2 — молодші розряди акумулятора;

n — комірка пам'яті, за адресою n;

З (X) — уміст X, де X — регістр або комірка пам'яті

Таблиця 15.2 Мікрокоманди пристрою керування гіпотетичного процесора Уілкса

  Сигнали керування АЛП Сигнали пересилки поміж регістрами Прапори умов Наступна мікрокоманда
      Установка Використання    
      F→G, F→E      
      (G + ‘ 1 ’)→F      
      Пам’ять→G      
      G→E      
      E→дешифратор      
A 5 C→D          
S 6 C→D          
N 7 Пам’ять→B          
V 8 Пам’ять→A          
T 9 C→Пам’ять          
U 10 C→Пам’ять          
R 11 B→D E→G        
L 12 C→D E→G        
G 13   E→G (1)Cs      
I 14 Пвв→Пам’ять          
O 15 Пам’ять→ПВив          
  (D+Пам’ять)→C          
  (D-Пам’ять)→C          
             
  D→B (R)* (G - ‘1 ’)→E        
  C→D   (1)Es      
  D→C(R)          
  D→C(L) ** (G – ‘ 1 ’)→E        
  B→D   (1)Es      
  D→B(L)          
  ‘ 0 ’→B          
  B→C          
  ‘ 0 ’→C ‘ 18 ’→E        
  B→D E→G (1)B1      
  D→B(R) (G – ‘ 1 ’)→E        
  C→D(R)   (2)Es      
  D→C          
  (D+A)→C          
  B→D   (1)B1      
  D→B(R)          
  C→D(R)          
  D→C          
  (D-A)→C          

 

Зрушення вправо. Схема АЛП побудована таким чином, що при зрушенні вправо молодший розряд регістра З пересилається в старший розряд регістра В, а старший (знаковий) розряд регістра З дублюється.

— Зрушення вліво. Схема АЛП побудована таким чином, що при зрушенні вліво старший розряд регістра В пересилається в молодший розряд регістра С.

Умовні позначки: ПВв — пристрій вводу; ПВив — пристрій виводу

При символічному представленні мікрокоманд у табл. 5.2 запис С->D означає, що виходи регістра С підключаються до входів регістра D; запис (D+A)—>С означає, що виходи регістра D підключаються до одним входів суматора, виходи регістра А — до інших входів суматора, а вихід суматора — до входів регістра С; число в парних лапках (наприклад, '18') — константа, що підключається до входів молодших розрядів зазначеного регістра.

У першому стовпчику таблиці представлені адреси мікрокоманд (номера рядків у матриці). Деякі адреси відповідають машинним командам, зазначеним ліворуч від адреси. Так, якщо поле коду операції в регістрі IR відповідає команді додавання (команді А), то виконується мікрокоманда за адресою 5. У наступних двох колонках представлені мікрооперації, виконувані в АЛП й у пристрої керування. Кожному символьному вираженню відповідає свій набір керуючих сигналів — розрядів мікрокоманди. Четвертий і п'ятий стовпчики мають відношення до установки й опитування двох прапорів. Наприклад, символічний запис (2)Es у четвертому стовпчику означає, що прапор 2 встановлюється у відповідності до значення знакового розряду регістра Е. Якщо в п'ятому стовпчику зазначений номер прапора, то в шостому і сьомому стовпчиках вказуються адреси двох альтернативних мікрокоманд, що повинні виконуватися наступними. Перша виконується, якщо прапор не встановлений, а друга — якщо встановлений. Якщо в п'ятому стовпчику прапор не зазначений, то в шостому представлена єдина адреса наступної мікрокоманди.

Мікрокоманди з 0-й по 4-у реалізують фазу витягу машинної команди. Мікрокоманда 4 підключає виходи коду команди до входів дешифратора, що формує адресу першої мікрокоманди відповідної мікропрограми.







Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 466. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Прием и регистрация больных Пути госпитализации больных в стационар могут быть различны. В цен­тральное приемное отделение больные могут быть доставлены: 1) машиной скорой медицинской помощи в случае возникновения остро­го или обострения хронического заболевания...

ПУНКЦИЯ И КАТЕТЕРИЗАЦИЯ ПОДКЛЮЧИЧНОЙ ВЕНЫ   Пункцию и катетеризацию подключичной вены обычно производит хирург или анестезиолог, иногда — специально обученный терапевт...

Ситуация 26. ПРОВЕРЕНО МИНЗДРАВОМ   Станислав Свердлов закончил российско-американский факультет менеджмента Томского государственного университета...

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МОЗГА ПОЗВОНОЧНЫХ Ихтиопсидный тип мозга характерен для низших позвоночных - рыб и амфибий...

Принципы, критерии и методы оценки и аттестации персонала   Аттестация персонала является одной их важнейших функций управления персоналом...

Пункты решения командира взвода на организацию боя. уяснение полученной задачи; оценка обстановки; принятие решения; проведение рекогносцировки; отдача боевого приказа; организация взаимодействия...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия