Исследование и разработка методов объединения микропрограмм для широкого класса устройств микропрограммного управления

• Автор: Карели, Изольда Степановна
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Тбилиси
• Количество страниц: 221 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ ШихРОНРОГРАйШХ

структур и реализованных в них методов

ОБЪЕДИНЕНИЯ ШШПРОГРАММ

1.1. Сравнительный анализ микропрограммных структур. . .

1.2. Анализ структуры микрокоманды в устройствах МПУ. .

1.2.1. Основные понятия и определения .

1.2.2. Структуры операционной части ьнжрокоманды

1.2.3. Структуры адресной части микрокоманды .

1.3. Исследование существующих методов объединения микропрограмм .

1.4. Исследование методов объединения автоматов Мура. .
1.5. Выноды по 1ой главе
ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ чШЕЩЮНШйОж МОДЕЛИ
УСТРОлСТВА МПУ
2.1. Представление функциональной модели устройства
МПУ в виде цифрового автомата Мура
2.2. Постановка задачи объединения микропрограмм.
2.3. Выбор способа задания микропрограмм.
2.4. Выводы по 2ой главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОБЪЕДИНЕНИЯ МИКРОПРОГРАММ
ДЛЯ ШИРОКОГО КЛАССА УСТРОЙСТВ ВШУ.
З.Х. Определение совместных состояний
3.2. Алгоритм поиска совместимых состояний .
3.3. Правила преобразования отображений цифровых автоматов Мура дая получения отображения объединенного автомата.
3.3.1. Правила формирования классов совместимости.
3.3.2. Операции присоединения .
3.3.3. Операции разветвления
3.3.4. Доказательство эквивалентности преобразования отображений . ИЗ
3.4. Выводы по 3й главе .
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ФОРМИРОВАНИЯ КОДОВ
МОД ИФИКАЦИИ АДРЕСА .
4.1. Формирование кода модификации адреса, реализующего все множество переходов в объединенной микропрограмме .
4.2. Формирование безубыточных кодов модификации.
4.3. Пример формирования кодов модификации
4.4. Выводы по 4ой главе
ГЛАВА 5. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПОДСИСТЕМЫ
ОБЪЕДИНЕНИЯ МИКРОПРОГРАММ И ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ШКР ОПР ОГРАШИРУЕМЫХ СРЕДСТВ ВТ .
5.1. Программная реализация алгоритма объединения..
5.2. Задание микропрограмм к настройка системы для
их объединения.
5.3. Методика применения системы АСПРОМ с подсистемой объединения микропрограмм при проектировании устройств МНУ .
5.3.1. Применение АСПРОМ на различных этапах проектирования
5.3.2. Директивы пользователя для работы с подсистемой объединения микропрограмм .
5.4. Оценка эффективности разработанного алгоритма. .
5.5. Выводы по 5ой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.
Приложение I. Акт о внедрении.
Приложение 2. Алгоритмы объединения микропрограмм . .
Список литературы


Подсистема, используя возможности АСПРОМ по заданию символических микропрограмм для широкого класса микропрограммных структур, решает задачу объединения микропрограмм, чем расширяет возможности АСПРОМ на ? Разработана методика применения системы АСПРОМ вместе с подсистемой объединения микропрограмм при проектировании микропрограммируемых средств ВТ. Решение задачи объединения микропрограмм обеспечивает экономию объема микропрограммной памяти, причем экономия, как правило, бывает значительной (в зависимости от степени сходства микропрограмм от 3*4 до 8-гЮ раз). При реализации системы команд, содержащей более Юг команд, объединение их вручную задача трудоемкая и рутинная, особенно, если учесть итерационный характер проектирования, при котором микропрограммы неоднократно изменяются и корректируются. Подсистема объединения микропрограмм внедрена в Тбилисском НИИ приборостроения и средств автоматизации (ТНИИСА), где она прошла опытную эксплуатацию, в результате которой был объединен набор микропрограмм специализированной микро-ЭВМ "Анализатор", реализованный на микропрограммируемом наборе БИС серии К-9. Акт внедрения дается в приложении. Подсистема была принята ведомственной комиссией с высокой оценкой. В результате эксплуатации подсистемы собраны данные, использованные (в гл. У) для оценки эффективности разработанных алгоритмов и программ. ГЛАВА I. Существующее решение задачи объединения микропрограмм предложено для определенных структурных реализаций класса цифровых автоматов, известных под названием микропрограммных автоматов (МПА) . Устройства микропрограммного управления ('Ш), вообще говоря, можно считать одним из типов микропрограммных автоматов, однако в технической литературе эти понятия существуют параллельно и независимо, и вопросы их синтеза рассматриваются раздельно. Для определенных структурных реализаций МПА авторами Лазаревым В. Г. и Барановым С. И. (3,) рассмотрен полный цикл синтеза, включающий объединение микропрограмм. Анализ методов объединения микропрограмм, которому посвящен раздел 1. Для того, чтобы определить, применима ли предлагаемая авторами операция объединения к устройствам МПУ, сравним структуры микропрограммных автоматов - автоматов Лазарева и Баранова и первого из предложенных микропрограммных автоматов - автомата Уилкса-Стривджера, с обобщенной структурой МПУ, обращая особое внимание на способы реализации переходов. На рис. Уилкса-Стриццжера. ДС способствует микрокоманда, которая может содержать любой набор микроопераций. Переходы реализуются комбинационной схемой, находящейся между матрицами С и ? Эта схема опрашивает выполнение логических условий и выбирает адрес следующей микрокоманды из матрицы $ . Микропрограммный автомат Лазарева показан на рис. Лазарев взял за исходную структуру схему Уилкса, однако, затем, с целью сокращения числа выходов дешифратора, ввел способ формирования сложных микрокоманд, выполнение которых потребовало принципиальной перестройки структуры. Рис. Рис. На рисунке опрашиваемые условия изображены кружками. В результате автомат потерял регулярность структуры, присущую схеме Уилкса, так как теперь одной строке дешифратора соответствует несколько различных наборов микроопераций, определяемых множеством операторов ^ АI} приписанных всевозможным значениям, опрашиваемых условий pi . Микропрограммный автомат Баранова показан на рис. Барановым С. И. были разработаны методы синтеза цифровых автоматов, представляющих собой совмещенный автомат Мили и Мура - С-автомат. Автомат назван микропрограммным, так как он предназначен для реализации микропрограмм. При этом под микропрограммой понимается порядок выполнения машинной операции, представляемый совокупностью микроопераций и логических условий. Задаются микропрограммы граф-схемами алгоритмов (ГСА). ГСА - это направленные графы, имеющие условные и операторные вершины. Автор разработал различные преобразования граф-схем и методы синтеза по граф-схемам двух комбинационных схем KCI и КС2, входящих в структуру С-автомата. Рис. Микропрограммный автомат Баран о ?