Обобщённая структурная схема микропрограммного устройства управления.

БФА- блок формирования адреса

РАМК- регистр адреса микрокоманд

Дш- дешифратор

РМК- регистр микрокоманд

БФА предназначен для формирования адреса с учётом команд перехода на микропрограммном уровне. При появлении команд перехода в микропрограмме старшая часть адреса выбирается из адресной части микрокоманды, а младшая часть соответствует признаковым триггерам в операционной части. Из адресной части микрокоманд поступает  адрес. В случае команды перехода на микропрограммном уровне, из адресной части выбирается базовая часть адреса.

 

Аппаратная реализация УУ(схемная реализация или УУ с жёсткой логикой)

                                                     Vi

                                              k                                  j

коп

СчТИ

ГТИ

                                                                                    РК

ГТИ – генератор тактовых импульсов.

СчТИ – счётчик тактовых импульсов.

В каждый такт ГТИ формирует тактовый импульс. СчТИ это всё подсчитывает (содержит номера тактов). Номер текущего такта подаётся на Дш, и дешифратор преобразует его в соответствующий сигнал: к в к, 1 в 1, 3 в 3 и т.д.

· Если для j-той команды в к-том такте необходимо выработать управляющий сигнал Vi, то для этого необходимо воспользоваться схемой (*):

 

(*)

                                                     Vi

                                              k                                  j

коп

СчТИ

ГТИ

                                                                                    РК

 

· Если для j-той команды необходимо выработать сигнал Vi в двух тактах, то пользуемся для этого схемой (**):

 

(**)

                                                     Vi

                                      l   k                                 j

коп

СчТИ

ГТИ

                                                                                    РК

 

Пример горизонтального аппаратного УУ, схема Уилкса.

 

№ Т	Vi
T1	V1
T2	V2
T3	V3,V4
T4	V5
T5	V6
T6	V7,V9
T7	V2,V6
T8	V7,V8
T9	V2
T10	V10
T11	V11
T12	V12
T13	V13

 

                                                         

Г Т И

С ч Т И

Д ш

&

                                                    V1

                                                        

 

&

                                                     V2

 

&

                                                     V3

                                                     V4

&

                                                         

                                                                        V5

&

                                                    V6            

                                                         

1

1

&

                                                     V7                                                                        V6                              V2

                                                     V9

	&

                                                     V2

                                                     V6

1

&

                                                                                                                      V7

                                                     V7

                                                                        V8

&

                                                         

                                                                        V2

 

                                                     V10

 

&

                                                     V11

 

&

                                                     V12       

 

&

                                                     V13

 

                 j

 

 

        РК

 

Сравнение микропрограммной и аппаратной реализации УУ

1.Стоимость.

Чем больше микрокоманда, тем дороже обойдётся(микропрограммное лучше)

2. Быстродействие.

Аппаратная реализация более быстрая

3.Надёжность

У микропрограммной надёжность выше.

4.Сроки проектирования

У микропрограммной сроки проектирования сокращаются, т.к. надо только написать, а дальше всё автоматизируется.

 

Организация АЛУ

I Выполнение операций в АЛУ для чисел с фиксированной точкой

АЛУ для выполнения операций сложения и вычитания над числами с фиксированнойточкой.

Любое число с фиксированной точкой имеет 7 разрядов

Пример

x-y

5-3

Прямой код 5=0.0101, обратный код -5=1.1010+1=1.1011

                3=0.0011

0.0101 1.1101 0.0010

Одноразрядный сумматор

При выполнение операции вычитания x-y, уменьшаемое x подается на регистр РВ, вычитаемое e подается на регистр Р1; чтобы получить дополнительный код y информацию с Р1 на РА записывают в обратном коде, то есть инвертируется, снимается информация с инверсных выходов регистра Р1 при перезаписи.

В сумматоре складывается содержимое РА и РВ и +1 к младшему разряду.

Таким образом, в сумматоре к уменьшаемому x прибавляется дополнительный код вычитаемого y. На регистре РС фиксируется результат выполненной операции, который затем по шине выхода записывается в память. На признаковых триггерах фиксируется Т-признак - результат выполненной операции, то есть больше, меньше или равно нулю, или переполнение (формат чисел с фиксированной и плавающей точкой в обратном и дополнительном коде).

При выполнение операции сложения на регистры РВ и Р1 заносятся два слагаемых. На РА и Р1 передается без изменения. В АЛУ суммируются два числа РА и РВ, результат заносится на РС и Т-признак.

Пример

(-3) – (-5)