47.(2 Страница) Порядок синтеза устройств управления со схемной логикой.

В автомате Мура выходные сигналы связаны только с состоянием автомата, поэтому операторным вершинам схемы алгоритма микропрограммы ставится в соответствие одно из состояний автомата. Для автомата Мура отметка состояний на схеме алгоритма микропрограммы осуществляется следующим образом:

• символом a₁ отмечаются начальная и конечная вершины микропрограммы;

• каждая операторная вершина отмечается единственным символом;

• две различные операторные вершины не могут быть отмечены одинаковыми символами

Рис. 20. Структурная схема автомата Мура. Мили

Рис.21. Пример отметки состояний автомата Мура

В отличие от автомата Мили в запоминающей части (ЗЧ) автомата Мура для фиксирования состояний используется три триггера.

Состояния в автомате Мура переключаются в начале такта. Конец выполнения микропрограммы отмечается переходом автомата в начальное состояние a₁. К моменту перехода в начальное состояние запускающий сигнал B = 0 и автомат пребывает в состоянии a₁ до поступления очередного сигнала. Автомат Мура имеет большее число состояний, чем автомат Мили, реализующий ту же микропрограмму.

По отмеченной схеме микропрограммы составляются таблицы переходов автоматов, которые служат исходной информацией для синтеза логических схем.

Для описания закона функционирования используются прямые и обратные таблицы переходов. В прямых таблицах переходов автоматов Мили и Мура перечисляются все переходы сначала из первого состояния, затем из второго и т.д.

Таблицы переходов определяют абстрактный автомат тремя множествами: множеством состояний A={a₁,…,a_k,…a_K}, множеством входных сигналов X={x₁, x₂, …, x_L}, множеством выходных сигналов Y={y₁, y₂, …, y_M}; двумя функциями: f_a – функцией переходов, f_y – функцией выходов и начальным состоянием a₁A.

48. .(1 Страница) Формат команды. Классификация команд.

Функционирование ЭВМ осуществляется на основе принципа программного управления. Суть его заключается в следующем: алгоритм решения задачи представляется в виде последовательности команд из системы команд данной ЭВМ и называется программой. С внешних устройств (УВВ, ВЗУ) программа загружается в ОП, при этом с помощью программ-трансляторов операционной системы команды с языков высокого уровня преобразуются в машинные команды. Каждая команда определяет наименование (код) операции и слова информации (данные) или адреса данных в ОП, над которыми осуществляются преобразования. Адресом называют номер ячейки памяти, где размещается информация. Команды и данные в ячейках ОП различаются своим адресом и способом использования в ЭВМ. Для кодирования их используются одни и те же системы счисления – двоичная, двоично-десятичная, шестнадцатеричная и восьмеричная. Длина слов для представления команд и данных в разных ЭВМ и микропроцессорах широко варьируются.

Набор команд (система команд) и их форматы являются одной из важнейших характеристик ЭВМ. Он влияет на быстродействие процессора, его структуру, область и эффективность применения ЭВМ. Формат команды определяет число разрядов (длину команды) и структурные элементы команды (поля). Основными структурными единицами в команде являются код операции, поле признаков и адресная часть, содержание и длина полей которых зависит от конкретной ЭВМ (см. рис. 2.9).

Почти все команды оперируют 8/16/32-битными регистрами процессора. В большинстве команд с обращением к памяти допускается применение базовых и индексных регистров

Рис. 7. Базовый формат команды.

Код операции (Коп) – описывает операцию, выполняемую командой. Некоторым командам присущи несколько кодов операций, каждый из которых описывает определенный вариант операции.

Описатель регистра – в команде могут быть описаны один или два регистра в качестве операндов. Описатель регистра может присутствовать как в байте кода операции, так и в байте описателя режима операции (в первом случае код операции подразумевает использование определенного регистра в качестве одного из операндов; во втором случае используемый регистр указывается в трех битах поля REG).

MOD R/M байт

MOD

REG/opcode

R/M

SIB байт

SS

INDEX

BASE

Рис. 8. Формат полей ModR/M и SIB

Байт MOD R/M содержит три поля:

1) MOD – разряды 7 и 6 в комбинации с полем r/m определяет 32 возможных типа адресации (8 регистровых и 24 индексных).

2) REG – разряды 5, 4 и 3, которые описывают номер регистра, либо являются дополнительными разрядами кода операции. Значение поля REG определяется первым байтом команды (байтом Коп).

3) R/M – разряды 2, 1 и 0, которые могут описывать регистр в качестве местоположения операнда или образовывать вместе с полем MOD код режима адресации.

Байт SIB включает следующие три поля:

1) SS – разряды 7 и 6, описывающие масштабный коэффициент.

2)INDEX – разряды 5, 4 и 3, описывающие номер индексного регистра.

3)BASE – разряды 2, 1 и 0, описывающие номер регистра базы.

Байт 0 –код операции								Байт 1 – mod r/m
						d	w		reg	mod	r/m

Поле	Длина (бит)	Описание
w	1	Определяет размер операнда в байт (w=0) или в полный размер(w=1). Полный размер составляет 16 или 32 бита
d	1	В двухоперандных командах определяет направление передачи данных: из регистра в регистр/ память (d=0) или из регистра/памяти в регистр (d=1)
s	1	Определяет расширение 8-битных непосредственных данных до полного размера (s=1) или нет (s=0)
reg	3	Определяет 8/16/32 – битный регистр общего назначения
mod	2,3	Спецификатор режима адресации
r/m
ss		Масштабный множитель (коэффициент) для режима масштабированной индексной адресации: 00В = Х1, 01В= Х2, 10В= Х4, 11В = Х8
index	3	Определяет регистр общего назначения, используемый как индексный регистр
base	3	Определяет регистр общего назначения, используемый как базовый регистр
sreg2	2	Определяет один из сегментных регистров: 00B=ES, 01B=CS, 10B=SS, 11B=DS
sreg3	3	Определяет любой сегментный регистр: 000B=ES, 001B=CS, 010B=SS, 011B=DS, 100B=FS, 101B=GS (комбинации 110В и 111В не используются)
tttn	4	В командах условных переходов и установок определяет проверяемое условие