Алгоритмические методы и средства синтеза управляющих автоматов с хранимой логикой

• Автор: Мухамед, Исса Мухамед
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 289 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОЦЕНКА СЛОЖНОСТИ УПРАВЛЯЮЩИХ АВТОМАТОВ ДА

И ВЫБОРА ТИПА УА ПРИМЕНИТЕЛЬНО К УСЛОВИЯМ ПРОЕКТА . II

1.1. Понятие управляющего автомата II

1.2. Сравнительная оценка способов организации МПА

1.3. Оценка стоимостных затрат на проектирование

и производство УА.

1.4. Сравнительная характеристика типов структурной организации УА.

1.5. Методы оптимального выбора типа УА применительно к условиям проектной задачи

1.6. Выводы и рекомендации

2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ СИНТЕЗА УА С ХРАНИМОЙ ЛОГИКОЙ.
2.1. Характеристика задачи синтеза УА с хранимой
программируемой логикой .
2.2. Распределение микроопераций по полям .
2.2.1. Табличные методы распределения микроопераций
по полям.
2.2.2. Метод линейного программирования .
2.2.3. Метод ветвей и границ
3. АЛГОРИТМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРООПЕРАЦИЙ ПО
3.1. Формальная постановка задачи
3.2. Алгоритмы распределения микроопераций по
полям по принципу временной совместимости .
3.2.1. Описание алгоритма включениеисключение
3.2.2. Оценка вычислительных затрат на реализацию
алгоритма включениеисключение .
3.3. Алгоритм вершинное покрытие
3.3.1. Описание алгоритма
3.3.2. Оценка сложности .
3.4. Алгоритм поиск независимых множеств .
3.4.1. Описание алгоритма.
3.4.2. Оценка вычислительных затрат алгоритма
поиск независимых вершин .
3.5. Алгоритмы распределения микроопераций по полям
по принципу смешанной совместимости
3.5.1. Формализация задачи
3.5.2. Описание алгоритма распределения микроопераций
по полям по принципу смешанной совместимости
4. ПОДСИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СИНТЕЗА
УПРАВЛЯЮЩИХ АВТОМАТОВ ПСУА
4.1. Обобщенный алгоритм.
4.2. Структура ПСУА.
4.3. Препроцессор ПСУА .
4.3.1. Входной язык подсистемы препроцессора .
4.3.2. Контроль исходных данных
4.3.3. Блок построения структурной таблицы .
4.3.4. Блок кодирования
4.4. Блок распределения микроопераций по полям
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В частности, используя данные [ ] можно оценить затраты оборудования для микропроцессоров типа МС ,ГСА интерпретации микропрограмм которых содержит 6 вершин. Полагая, что при нулевой сложности затраты равны нулю, функции затрат оборудования в зависимости от сложности ГСА для различных типов организации УА можно представить в виде, изображенном на рис. При проектировании интегральных схем в настоящее время ис -пользуются три основных подхода. Проектирование с использованием отработанных компонент (макроэлементов). Задача проектирования сводится к компоновке макроэлементов и трассировке их соединений. Проектирование ИС с применением вентильных матриц с пере -страиваемой конфигурацией. В этом случае необходим контроль логики функционирования (логическое моделирование) и трассировка межсоединений. Рис. Заказное проектирование схем на вентильном уровне. Все три подхода предполагают частичную или полную автоматизацию проектных работ. Первый и третий подходы обеспечивают проектировщику аппаратуры возможность реализовать схему по частному техническому заданию,исключив при этом дополнительные затраты оборудования. Второй подход предполагает построение схем на основе универ -сальной заготовки с помощью "программирования” ее функций, что, естественно, сопровождается дополнительными затратами площади ИС. В процессе создания БИС для программируемых ее компонент используются первый и второй подходы, так как первый подход наиболее приемлем для проектирования схем с памятью или микропрограммированием функций, а необходимость настройки схем при втором подходе уже упоминалась. При проектировании компонент ИС, соответствующих управляющему автомату с жесткой логикой третий подход является единственно возможным. УА с хранимой логикой и УА на основе ПЛМ могут проектироваться с применением соответственно первого и второго подходов. Таким образом, сравнение стоимостных характеристик проектных работ и производственных затрат при создании заказных и программируемых компонент БИС косвенным образом отражают стоимость затрат на проектирование и производство УА, если предположить, что за -траты на формулировку алгоритма управления в каждом конкретном случае представляют собой постоянную величину. Для сравнения стоимости заказных и программируег. Е^ - стоимость проектирования компоненты; П - количество производных устройств; - стоимость производства первого образца; - фактор /коэффициент/ обучения. Ес, - техническая стоимость спецификации компоненты; Р - стоимость программирования компоненты или создания вентильного кода маски; N - количество образцов с однотипной микропрограммой (уникально-программируемых); Кр - производственная стоимость первого уникально-программированного образца. Инженерные затраты на спецификацию заказных и программируемых компонент одинаковы. Фактор обучения иллюстрируется рис. В случае заказных устройств кривая обучения возвращается в начальную точку для каждого заново проектируемого устройства. Для программируемых компонент эта кривая носит непрерывный характер на отрезках, соответ -ствующих производству компонент с большим количеством уникально программируемых образцов. Данные для количественной оценки средней стоимости компоненты были заимствованы в Г 7 Ч ] . Рис. С . Л . ИС в зависимости от их сложности примени -тельно к производству МПА. Результаты анализа иллюстрируются графиком рисЛ. ГСА, соответствующей реализуемым УА микропрограммам. Как следует из рисунка, стоимость МПА с жесткой логикой возрастает почти пропорционально 3 . Для МПА с программируемой логикой характерна высокая удельная стоимость при реализации относительно несложных микропрограмм. В области малых значений 3 более экономичными являются автоматы с жесткой логикой, а в области больших значений 3 - автоматы с программируемой логикой. В соответствии с рисунком()одинаковой стоимостью характеризуются УА, сложность которых определяется 0*-0 вершинами графа микропрограммы. Сравнение различных типов структурной организации управляющих автоматов может быть выполнено по следующим их характеристикам. I. Гибкость.