Микропрограммирование операций ЭВМ

Министерство образования Российской Федерации

Томский политехнический университет

Факультет автоматики и вычислительной техники

Кафедра ВТ

РЕФЕРАТ

по дисциплине "Теория автоматов"на тему:

" Микропрограммирование операций ЭВМ "

Выполнила студентка Погребная М.В.

Руководитель Триханов А.В.

Томск 2008

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ .. 3

1. Язык микропрограммирования (Ф-язык) 4

1.1. Общие сведения о языке . 4

1.2. Элементарные конструкции языка . 5

1.3. Конструкции средней сложности . 6

1.3.1. Микрооперации . 6

1.3.2. Двоичные выражения . 11

1.3.2.1. Двоичные простые выражения . 12

1.3.2.2. Двоичные условные выражения . 13

1.3.3. Сложные конструкции . 15

1.3.3.1. Графические схемы алгоритма . 15

1.3.3.2. Матричные схемы алгоритма . 17

1.3.3.3. Системы формул переходов . 19

1.3.3.4. Функциональные микропрограммы .. 19

1.4. Язык описания цифровой аппаратуры VHDL .. 20

1.4.1. Общие сведения об языке . 20

1.4.2. Конструкции языка . 24

1.4.2.1. Константы .. 29

1.4.2.2. Переменные . 29

1.4.2.3. Сигналы .. 30

1.4.2.4. Операторы .. 30

1.4.2.5. Пакеты .. 30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .. 31

ЛИТЕРАТУРА .. 32

ВВЕДЕНИЕ

Современные персональные компьютеры работают по принципу микропрограммного управления и к настоящему времени большинство операций над дискретными объектами уже алгоритмизированы (с использованием языка микропрограммирования).

Данный реферат посвящен основам языка микропрограммирования (Ф-языка) и языка описания цифровой аппаратуры VHDL, средства которых используются при алгоритмизации и микропрограммировании операций над дискретными объектами. Приведенные средства описания цифровых автоматов (ГСА, матричные схемы алгоритмов (МСА), системы формул переходов (СФП)), к средствам Ф-языка не относятся, однако рассмотрение микропрограммирования сопровождается использованием указанных способов описания алгоритмов.

В соответствие с принципом микропрограммного управления каждая операция (действие) разбивается на элементарные действия (микрооперации). К таким микрооперациям относятся инверсия, конъюнкция, дизъюнкция, передачи и др.

Для преобразования информации в компьютере предназначено устройство обработки цифровой информации, в настоящее время его принято называть процессором.

В.М.Глушков [1] предложил его изображать так, как показано на рис.1. Как видно, процессор включает в себя операционный (ОА) и управляющий (УА) автоматы.

DR

Y Х

F

Рис.1. Структурная схема процессора по В.М.Глушкову

ОА предназначен для преобразования операндов D в результат R. Этот автомат работает под действием управляющих сигналов, множество которых обозначено через Y.

УА предназначен для формирования подмножеств управляющих сигналов для операций F_i , множество которых обозначено через F. Указанные подмножества управляющих сигналов формируются на основе кодов операций F_i и осведомительных сигналов, множество которых обозначено через X.

Осведомительные сигналы характеризуют получаемые результаты с качественной стороны. Любое действие в компьютере выполняется на основе функциональной микропрограммы, которая представляет собой программу, составленную в терминах микроопераций и осведомительных сигналов.

Таким образом, принцип микропрограммного управления можно сформулировать следующим образом:

1) любое действие делится на совокупность элементарных действий (микроопераций);

2) ни одно действие не является элементарным;

3) для изменения порядка следования микроопераций вводятся осведомительные сигналы;

4) для каждого действия составляется микропрограмма в терминах микроопераций (МО) и осведомительных сигналов.

Микропрограммы всех операций хранятся в специальном (управляющем) запоминающем устройстве.

1. Язык микропрограммирования (Ф-язык)

1.1. Общие сведения о языке

Для составления микропрограмм используется какой-либо язык микропрограммирования, в учебном процессе вузов нашел наибольшее применение язык микропрограммирования, предложенный Г.И.Новиковым [2]. Этот язык называется Ф-языком в соответствие с тем, что он предназначен для описания работы функционирования схем, выполняющих операции по преобразованию дискретных объектов. Для составления программ решения математических, физических, экономических и других задач его применять нецелесообразно из-за элементарности его действий.

Особенностями Ф-языка являются двоичный характер операндов, результатов и наличие средств описания работы типовых узлов (регистров, счетчиков, сумматоров и др.) и памяти.

Ф-язык включает в свой состав разнообразные, как сейчас принято говорить, конструкции. Все они делятся на элементарные конструкции, конструкции средней сложности и сложные конструкции.

К элементарным конструкциям относятся константы, слова, массивы и поля.

Как в любом современном языке, в Ф-языке имеется возможность работы со словами переменной длины. Микрооперации и

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать