Мпа с жесткой логикой.

В таком МПА микропрограмма реализуется аппаратно с помощью цифровых устройств.

Синхронизатор

К_n

К₁

Оповещающий сигнал

Флаги

Регистр команды

Цифровая схема комбинационного типа

Генератор тактовых импульсов

Счетчик импульсов

……..

УС₁ УС₂ УС_n

/////////

Основным элементом такого МПА является цифровая комбинационная схема. Комбинационная схема- это цифровое устройство, сигналы на выходах которого полностью определяются сигналами, действующими на вход в тот же самый момент времени.

Y_{вых i}= f(X_{вх i})- сигнал на выходе зависит от сигнала на входе только в данный момент времени.

Задача комбинационной схемы- сформировать набор управляющих сигналов, необходимых для выполнения текущей микрооперации в зависимости от типа команды (К₁…К_n), номера такта(Т₁… Т_n), значения флагов и оповещающих сигналов.

Дешифратор преобразует двоичный натуральный код в код «1 из к». Дешифратор команд на своем выходе указывает номер команды, подлежащей выполнению. Дешифратор тактов задает номер такта (а фактически шаг микропрограммы).

Преимущество микропрограммного аппарата с жесткой логикой- это высокое быстродействие. Недостаток- невозможность изменения логики функционирования, т.е. микропрограмм.

Мпа с программируемой логикой.

В основе МПА с программируемой логикой лежит идея хранения микропрограмм всех команд ЭВМ в виде последовательности управляющих слов в специальном запоминающем устройстве, называемом памятью микропрограммы.

Управляющее слово- это набор значений управляющих сигналов, представленных в двоичном коде.

В малом МПА формирование управляющих сигналов заключается в считывании соответствующего управляющего слова из памяти и выдачи его на шину управления.

Флаги

Регистр команды

Формирователь адреса микрокоманды

Регистр адреса микрокоманды

Память микропрограмм

Регистр микрокоманды

(управляющее слово)

Формирователь номера такта

Оповещающие сигналы

Т₁

Т₃

УС₁

УС₂

УС_n

Команда, подлежащая выполнению, записывается регистр команды. Формирователь адреса микрокоманды на основании номера такта, значений флагов и оповещающих сигналов формирует для выполняемой команды адрес следующей микрооперации (управляющего слова или микрокоманды). По этому адресу из памяти микропрограмм будет считано значение управляющего слова и записано в регистр микрокоманды. Выходные сигналы регистра будут являться управляющими сигналами. В следующем такте все происходит аналогично для следующей микрооперации и т.д.

Арифметико- логические устройства.

АЛУ предназначены для выполнения преобразований над машинными словами- операндами.

Функции АЛУ:

• прием операндов из других устройств ЭВМ (ОП, внешние устройства);

• хранение операндов;

• преобразование операндов;

• выдача результатов на другие устройства.

Виды преобразований:

• арифметические действия:

- с фиксированной точкой;

- с плавающей точкой;

• адресная арифметика;

• логические операции;

• операции сдвига;

• операции над алфавитно- цифровыми полями- строками данных.