III. Операционная схема и содержательный граф
микропрограммы.
В соответствии с алгоритмом строим операционную схему (ОС), определяем требуемый набор микроопераций (МО) и содержательный граф микроприказов (МП).
Содержательный граф.
Микрооперация выполняется по управляющим сигналам, которые могут быть двух видов.
1. Импульсные УС МО ( или просто сигналы МО) с длительностью τ, меньшей такта Т, обозначается как уi (i=1,2,…, N ).
Сигналы МО подаются на динамические входы синхронизации или установочные входы регистров и отдельных триггеров, а также на входы счетчиков pE, «+1» и «-1».
2. Потенциальные УС микроприказов (или просто микроприказы) с длительностью, не меньшей такта Т. Микроприказы подаются на входы различных комбинационных схем, формирующих сигналы на информационных входах (входах D) регистров и триггеров, например на входы знаковых разрядов и вход переноса младшего разряда KSM, адресные входы и входы разрешения мультиплексоров, управляющие входы (М0, М1) и выходы «D » и «D
» универсальных регистров. Микроприказы подаются в схему операционной части проектируемого устройства ранее и заканчиваются позднее соответствующих сигналов МО, с тем чтобы сигналы на информационных входах успели сформироваться до момента переключения триггеров (по сигналам на динамических входах синхронизации) и не менялись в момент этого переключения.
В управляющей части с программируемой логикой микроприказы формируются с помощью разрядов операционного поля микрокоманды, считываемой из управляющей памяти. Обозначим эти разряды и соответствующие им микроприказы через МК( j ), где j=0,1,2,…, N .
Импульсные МО: y1, y2, y3,y4,y5,y6,y7,y8, y9.
Микроприказы: МК(0), МК(1), МК(2), МК(3), МК(4), МК(5).
V . Закодированный граф.
МО 1 : y4 МО 8 : y 8
МО 2 : y2 МО 9 : y 5
МО 3 : y 1 , MK (0) МО 10 : y 7
МО 4 : y 1 МО 11 : y 1 , MK (3)
МО 5 : y 1 , MK (1) МО 12 : y 6
МО 6 : y 3 , MK (2) МО 13 : y 9
МО 7 : y 1 , y 3 , y 4 , MK (4) МО 14 : y 1 , MK (5)
Работа схемы определяется графом микроприказов, в операторных вершинах которого перечисляются управляющие сигналы, формируемые при выполнении соответствующих микроопераций, а логические условия, проверяемые в условных вершинах содержательного графа МП закодируем так:
VI. Таблица управляющей памяти.
Система адресации микрокоманд – принудительная с одним адресом в микрокоманде, кодирование микроопераций – горизонтальное. В этом случае адресное поле имеет вид:
где B – младший разряд адреса и в него подставляем значение проверяемого логического условия, тогда адрес формируется следующим образом: А' B.
Адрес следующей микрокоманды | Логическое условие | Примечание |
А' B | X=0 | Безусловная передача управления |
А' 0 | X=i, xi=0 | Условная передача управления |
А' 1 | X=i, xi=1 | Условная передача управления |
Логические условия закодируем согласно таблице:
Импульсные МО кодировать не требуется – кодирование горизонтальное.
Определим длину микрокоманды: требуется 22 разряда в ячейке УП.
VII. Список литературы.
1. Р.Р. Бикмухаметов. Машинная арифметика и микропрограммное управление: Учебное пособие к практическим занятиям; Изд-во Казан. гос. техн. университета. – Казань, 1996. 64с.
2. Р.Р. Бикмухаметов. Машинная арифметика и микропрограммное управление: Методические указания к курсовому проекту; Изд-во Казан. гос. техн. университета. – Казань, 2007. 35с.