Разработка и исследование методов проектирования микропроцессорных контроллеров

• Автор: Стрепетов, Сергей Федорович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 188 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

Глава I. ВЫБОР МИКРОПРОЦЕССОРНОГО НАБОРА .

1.1. Обоснование требований к методам выбора МПН .

1.2. Двухступенчатый выбор МПН .

1.3. Выбор системы параметров и их анализ

1.4. Рекомендации по применению методов выбора МПН

В ы в о д ы .

Глава 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ АРХИТЕКТУРЫ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ.

2.1. Обобщенная постановка задачи определения рациональной архитектуры МПК

2.2. Определение рациональной архитектуры МПК .

2.2.1. Постановка задачи определения рациональной архитектуры МПК с вертикальным микропрограммированием .
2.2.2. Постановка задачи определения рациональной архитектуры МПК с горизонтальным микропрограммированием
2.2.3. Определение рациональной архитектуры МПК на базе МП с фиксированной системой
команд
2.3. Методы решения задачи оптимизации архитектуры
2.4. Определение ограничений .
2.5. Оптимизация программного обеспечения
В ы в о д ы
Глава 3. АНАЛИЗ ЗАДАЧ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ АРХИТЕКТУРЫ МПК
3.1. Методы формирования координат оптимизации .
3.2. Исследование линейности задач определения рациональной архитектуры МПК .
3.3. Методика подготовки задачи определения
рациональной архитектуры МПК
3.4. Обоснование требований к системе автоматизации
проектирования МПК .
В ы в о д ы
Глава 4. ПРИМЕРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ .
4.1. Особенности применения методов проектирования
4.2. Контроллер уровнемера .
4.3. Контроллер накопителя на магнитной ленте
4.4. Микропроцессорная система контроля остойчивости судна .
В ы в о д ы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Решением этой задачи является обоснованный выбор среди конечного множества МПН такого, применение которого в максимальной степени соответствовало бы условиям реального его применения* Такой МПН будем в дальнейшем называть предпочтительным МПН. МПН как и любая техническая система характеризуется совокупностью параметров , *•*, (кг, определяющих ее потребительскую ценность. С ростом (к. L качество ШШ улучшается. С ростом dtl качество МЛН ухудшается. С ростом dll качество МЛН не изменяется. В случае 3 параметр cii при проектировании может вообще не учитываться. Остальные параметры называются частными критериями эффективности. Таким образом под частным критерием эффективности МЛН Ki (L= I,m) будем понимать такую числовую характеристику МЛН, которая связана с качеством МЛН строго монотонной зависимостью - чем больше (чем меньше) величина Ку. МЛН при прочих равных условиях. Например, увеличение быстродействия МЛН сопровождается, как правило, увеличением потребляемой мощности, сокращением разрядности процессорного элемента, увеличением числа БИС, входящих в этот набор и т. Задача сравнения и выбора МЛН заключается в назначении и обосновании некоторого общего критерия эффективности (группы критериев) и применении его при выборе предпочтительного варианта МЛН. Сформулируем требования, которым должен удовлетворять общий критерий эффективности. Для формирования такого критерия произведем анализ существующих методов оценки и сравнения МЛН, а также вычислительных и радиоэлектронных устройств. У = К,. В подавляющем большинстве случаев вид этой зависимости неизвестен, отыскание ее представляет чрезвычайные трудности и не всегда возможно. Однокритериальный выбор. Заключается в выделении из множества » '*- = ^ одного. Формируется обобщенный критерий из ограниченного числа частных критериев. При этом исходят из следующего положения: если для сравниваемых вариантов I и 2, характеризующихся частными критериями к|. I неравенство выполняется строго, то вариант I предпочтительнее варианта 2. На рис. МПН. В нее вошли в качестве примеров наиболее известные методы оценки вычислительных и радиоэлектронных устройств, а также, известные из литературных источников, методы выбора МПН. Среди методов, использующих для выбора МПН частный критерий эффективности,следует выделить метод, использующий "бенчмарков-ские" программы. Эти программы были впервые предложены фирмами "ШЕ1" и " ЪЧ$ТЕН$М," ДЛЯ оценки микро-ЭВМ [и] . Результатом использования этих программ являются количественные оценки затрат памяти и время, необходимое для реализации соответствующего алгоритма. В работе [7] предлагается использовать в качестве оценки МПН смеси (МШ, позволяющие оценить среднюю производительность (быстродействие) вычислительного устройства. Метод Зуравлева г - - К* т. Рис. ЭАММ - М1Х , определяющий статистический набор типовых элементарных вычислительных процедур, рекомендуемый для оценки быстродействия процессора для научно-технических задач. V2t2+3tj+4t4 + D,2t5) (1. Такой подход (использование частного критерия для оценки и выбора МЛН) неприемлем на стадии проектирования МПК в виду его оторванности от задач, для которых предназначен МЛН и невозможности получения комплексной оценки этих наборов. КА. Академиком Глушковым В. Недостатком этих двух критериев является то, что они не отражают характеристики проектируемой системы, а определение их значений затруднено получением априорных значений составляющих этих критериев. В работе [] предлагается осуществлять выбор МИН путем анализа списка команд/микрокоманд сравниваемых МЛН. Для этой цели формируются множества одноадресных Со и двухадресных Со команд/ микрокоманд, необходимых для реализации заданного алгоритма. Множества Со и Со формируются на основе определенного пользователем операторного разложения заданного алгоритма. Недостатком этого метода является то, что выбор МПН зависит от используемого пользователем операторного разложения заданного алгоритма и, соответственно, изменение последнего может привести к выбору другого варианта МПН. Следующая группа методов оценки и сравнения МПН основана на использовании общего критерия эффективности, в котором некоторым формальным образом объединены частные критерии эффективности.