2.2.5 Микропрограмма выполняемых в алу операций
30
30
30
31
Рис. 2.4. Микропрограмма операции деления и дизъюнкции в терминах микроопераций и логических условий
-
Проектирование управляющего автомата алу
2.3.1 Определение формата микрокоманд
При проектировании данного УА будем использовать смешанный способ кодирования микроопераций.
Разобьем все множество микроопераций
на четыре непересекающихся подмножества
.
Множество логических элементов
состоит из семи элементов:
.
Будем использовать два различных формата микрокоманд: операторная микрокоманда и микрокоманда переадресации.
Операторная микрокоманда будет состоять
из пяти подполей: 0,
размером по три двоичных разряда каждое.
Поле 0 указывает на формат операторной
микрокоманды.
0
Рис. 2.5. Формат операторной микрокоманды
Микрокоманда переадресации будет
состоять из четырех подполей: 1,
.
-
1 – указывает на формат микрокоманды переадресации;
-
– подполе, содержащее код одного из
семи логических условий. Для повышения
гибкости процесса микропрограммирования
удобно иметь возможность выбирать
также тождественно ложное условие.
Поле Х будет занимать 3 разряда.
-
‑ содержит адрес микрокоманды,
которая будет выполняться, если указанное
в подполе
условие истинно; -
‑ содержит адрес микрокоманды,
которая будет выполняться, если указанное
в подполе
условие ложно.
Рис. 2.6. Формат микрокоманды переадресации
Размер полей адреса определяется объемом памяти микропрограммы. Учитывая то, что микропрограмма содержит 21 операторную вершину и 11 условных вершин, для полей адреса следует отвести шесть разрядов.
-
Кодирование микроопераций и логических условий
Таблица 2.2. Кодирование микроопераций и логических условий
|
Код |
|
|
|
|
Код |
|
|
000 |
Ø |
Ø |
Ø |
Ø |
000 |
Константа 0 |
|
001 |
|
|
|
|
001 |
|
|
010 |
|
|
|
|
010 |
|
|
011 |
|
|
|
|
011 |
|
|
100 |
|
|
|
|
100 |
|
|
101 |
|
|
|
|
101 |
|
|
110 |
|
|
|
|
110 |
|
|
111 |
|
|
|
|
111 |
|
-
Структурная схема управляющего автомата
Рис. 2.7. Структурная схема управляющего автомата
2.3.4 Содержимое пзу микропрограмм
Таблица 2.3. Содержимое ПЗУ микропрограммы
|
Адрес |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
000000(0) |
1 |
|
|
|
|
001 |
011111(31) |
000001(1) |
|
000001(1) |
1 |
|
|
|
|
010 |
000010(2) |
011101(29) |
|
000010(2) |
0 |
000 |
000 |
000 |
001 |
|
|
|
|
000011(3) |
0 |
010 |
001 |
000 |
000 |
|
|
|
|
000100(4) |
0 |
000 |
000 |
000 |
010 |
|
|
|
|
000101(5) |
1 |
|
|
|
|
011 |
011001(25) |
000110(6) |
|
000110(6) |
0 |
000 |
000 |
001 |
000 |
|
|
|
|
000111(7) |
0 |
000 |
000 |
000 |
011 |
|
|
|
|
001000(8) |
0 |
000 |
000 |
010 |
000 |
|
|
|
|
001001(9) |
0 |
011 |
000 |
000 |
000 |
|
|
|
|
001010(10) |
1 |
|
|
|
|
011 |
001011(11) |
011011(27) |
|
001011(11) |
0 |
000 |
000 |
011 |
010 |
|
|
|
|
001100(12) |
0 |
101 |
000 |
000 |
100 |
|
|
|
|
001101(13) |
1 |
|
|
|
|
100 |
001110(14) |
001000(8) |
|
001110(14) |
0 |
000 |
000 |
000 |
101 |
|
|
|
|
001111(15) |
0 |
110 |
000 |
000 |
000 |
|
|
|
|
010000(16) |
0 |
000 |
100 |
000 |
011 |
|
|
|
|
010001(17) |
1 |
|
|
|
|
011 |
010100(20) |
010010(18) |
|
010010(18) |
1 |
|
|
|
|
101 |
010011(19) |
010111(23) |
|
010011(19) |
0 |
000 |
100 |
000 |
000 |
|
|
|
|
010100(20) |
0 |
000 |
000 |
100 |
100 |
|
|
|
|
010101(21) |
1 |
|
|
|
|
100 |
010110(22) |
010001(17) |
|
010110(22) |
0 |
000 |
000 |
000 |
111 |
|
|
|
|
010111(23) |
0 |
000 |
101 |
000 |
000 |
|
|
|
|
011000(24) |
1 |
|
|
|
|
000 |
|
010100(20) |
Продолжение таблицы 2.3
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
011001(25) |
0 |
000 |
010 |
000 |
000 |
|
|
|
|
011010(26) |
1 |
|
|
|
|
000 |
|
010110(22) |
|
011011(27) |
0 |
100 |
011 |
000 |
000 |
|
|
|
|
011100(28) |
1 |
|
|
|
|
000 |
|
001100(12) |
|
011101(29) |
0 |
001 |
000 |
000 |
000 |
|
|
|
|
011110(30) |
1 |
|
|
|
|
000 |
|
000011(3) |
|
011111(31) |
0 |
000 |
000 |
101 |
011 |
|
|
|
|
100000(32) |
1 |
|
|
|
|
110 |
100001(33) |
100101(37) |
|
100001(33) |
1 |
|
|
|
|
111 |
100010(34) |
100101(37) |
|
100010(34) |
0 |
000 |
000 |
000 |
110 |
|
|
|
|
100011(35) |
0 |
011 |
110 |
100 |
100 |
|
|
|
|
100100(36) |
1 |
|
|
|
|
100 |
010000(16) |
100000(32) |
|
100101(37) |
0 |
000 |
000 |
000 |
110 |
|
|
|
|
100110(38) |
1 |
|
|
|
|
000 |
|
100011(35) |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполнив курсовой проект, я изучил структуру кэш памяти, ее характеристики, принципы работы. Также мною было разработано арифметико-логическое устройство (АЛУ), реализующее операцию деления без восстановления остатка и логическую операцию дизъюнкции в прямом коде. Тип управляющего автомата, который использовался при проектировании АЛУ – программируемая логика, различные форматы для операционных микрокоманд и микрокоманд перехода, принудительная адресация.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
-
Большой толковый словарь русского языка / автор, сост. и гл. ред. С.А.Кузнецов. 2000г. РАН Институт лингвистических исследований
-
Толковый словарь по вычислительной технике. Microsoft Press, из-во «Русская Редакция», 1995
-
G. C. Stierhoff, A. G. Davis.A History of the IBM Systems Journal // IEEE Annals of the History of Computing. — январь 1998. — Т.20. — №1. — С.29—35. — DOI:10.1109/85.646206 DOI:10.1109/85.646206
-
Статья «Контроллер памяти графических чипов ATI X1000», опубликовано: 21.08.2007 (http://easy3dworld.narod.ru/reviews/ati_x1000/index2.htm)
-
Статья «Кэш», опубликовано: 17.12.2009 (http://ru.wikipedia.org/wiki)
-
А.П. Жмакин «Архитектура ЭВМ»: Учебное пособие.- БХВ-Петербург, 2008
Иваново 2009