Керуючий автомат із природною адресацією.
Структура, предлагаемая в аппарате с принудительной адресацией, удобна, но можно заметить, что большинство МК в ПЗУ идут подряд, а те, которые не подчиняются этому правилу, нередко можно переставлять местами. Это относится к состояниям «с буквами» в предыдущем примере, когда автомат, фактически находясь в одном состоянии, проверяет какой-то набор входных сигналов.
Поэтому логично представить себе автомат, имеющий в своём составе вместо адресного мультиплексора MS2 и регистра РАМК простой счётчик адреса с возможностью предзагрузки, которой мы могли бы воспользоваться для выполнения перехода в несмежное с текущим состояние.
Такие
МП автоматы называются автоматами с
естественной адресацией – рис
Можно заметить, что здесь есть 2 вида микрокоманд (РМК на рисунке), различающихся старшим битом V:
0 – ОМК – операционная микрокоманда, содержащая во всех остальных разрядах сигналы Y.
1 – УМК – управляющая микрокоманда, т.е. МК перехода. Её поле A – адрес перехода, подаётся на входы предзагрузки счётчика. Nx – то же, что и выше – код проверяемого сигнала Xi. Безусловный переход реализуется подобно первому варианту – фиксированным лог. 0 на одном из входов MS. Т.е. автомат выполняет переход, если Xi==0.
Счётчик-РАМК при V=0 выполняет загрузку со входов D, при V=1 выполняется счёт (инкремент – увеличение значения на 1) по тактовым импульсам на входе +1.
В структуре автомата также появился ещё один дополнительный регистр – REG. Его задача – сохранять выходные сигналы автомата, когда тот выполняет команды переходов (V==1). При V==0 регистр прозрачен, передаёт состояние входов на выходы. На выходе REG можно ставить ДШМО, как в первом случае. Соображения по целесообразности его установки совершенно те же, что и для принудительной адресации.
Функционирование такого автомата несколько отличается от предыдущего варианта с принудительной адресацией.
Если автомат выполняет ОМК, то 1 из старшего бита МК блокирует мультиплексор входных сигналов MS элементом ИЛИ и запрещает счётчику-РАМК выполнять предзагрузку адреса перехода. Одновременно выходной регистр сохраняет в себе выходные сигналы автомата. По приходу следующего тактового импульса счётчик увеличится на 1, выбирая следующую МК.
Если выполняется УМК, то выходной регистр блокируется сигналом V=0, а элемент ИЛИ разрешает прохождение сигнала мультиплексора. Далее, если Xi==0, то прохождение тактовых импульсов на счётчик запрещается, но разрешается предзагрузка его значением пола A микрокоманды – выполняется переход. Если Xi==1, то предзагрузка запрещена, разрешен проход тактового импульса – перехода нет.
ПП
Функції свв. Принципи формування адрес оп при обміні між пп й оп. У чому суть переривань і припинень? Як вони реалізуються?
Задача СВВ состоит в организации и управлении процессом передачи информации от ПУ в ОЗУ машины при вводе и в обратном направлении при выводе, т. е. выполнении операций ввода-вывода.
Основные функции СВВ:
– преобразование квантов информации, принимаемых от ПУ при вводе, в форматы МП и ОП; обратное преобразование;
– определение места в ОП, где должен быть размещён сформированный машинный квант при вводе и откуда должен быть выбран при выводе, т. е. формирование текущего адреса ОП;
– формирование управляющих сигналов для работы ПУ в различных режимах, задание типа выполняемой операции в ПУ и т. д.;
– получение и обработка сигналов, характеризующих состояние ПУ;
– получение приказов от центральных устройств на выполнение операций ввода-вывода, формирование сообщений о состоянии СВВ;
– синхронизация процессов центральных устройств и ПУ, согласование скоростей их работы.
Простейшая реализация перечисленных функций возможна при центрально-синхронном принципе управления. При этом синхронизация всех устройств ЭВМ осуществляется от единого центрального устройства управления, а все передачи данных от ПУ или к нему производятся через АЛУ. В этом случае все операции обработки и ввода-вывода должны выполняться последовательно.
Чтобы избежать потерь времени, должен быть реализован асинхронный принцип управления, обеспечивающий независимость работы ПУ, ОЗУ и АЛУ.