
- •Арифметическо-логическое устройство (алу).
- •Структура алу
- •Организация внутрисекционного переноса в алу
- •Примеры использования алу
- •Классификация имс
- •Обобщённая структура микропроцессора
- •Классификация мп
- •Регистровая алу – базовая структура мп
- •Однокристальное ралу
- •Взаимодействие элементов в ралу
- •Наращивание разрядности обрабатываемых слов
- •Уу на жёсткой логике
- •Построение быстродействующих контроллеров на основе бму
- •Структурные методы повышения быстродействия микропроцессора Временные диаграммы взаимодействия основных узлов микроЭвм
- •Многоуровневая конвейерная обработка
- •Технические средства организации прерываний
- •Структура микроЭвм с блоками прерываний
- •Блок приоритетных прерываний (бпп)
- •Синхронный обмен
- •Реализация обмена информацией с ву, доступными по чтению.
- •Реализация обмена информацией с ву, доступными для записи
- •Реализация обмена с ву по чтению и записи
- •Асинхронный обмен информацией с ву.
- •Структура микропрограммы реализации синхронного обмена
- •Структура микроЭвм с узлом обмена информацией
- •Структурная схема асинхронного обмена со стороны ву
- •Архитектура фон-Неймана
- •Командный цикл микросистемы
- •Структура магистрали
- •Типы структур
- •Конвейерные вс Каноническая структура конвейерного процессора
- •Системы из векторных процессоров (вп)
- •Анализ конвейерных вычислительных систем (квс)
- •Каноническая структура (мп) матричного процессора
- •Анализ мвс
- •Каноническая структура мс
- •Анализ мс
- •Вс с программируемой структурой
- •Транспьютерные вс
- •Вызов процедур
- •Оптимальное использование регистров rg
- •Аппаратный подход к построению рон
- •Программный подход распределения регистрового файла
- •Характерные особенности архитектуры с снк.
- •Конвейерная обработка информации в вычислителях с снк
- •Операции и флаги
- •Структура шины
- •Микропроцессорный комплект к-580
- •Шестнадцатиразрядные процессоры
Однокристальное ралу
Это РАЛУ характерно тем, что разрядность обрабатываемых слов может наращиваться только программным образом. Для того чтобы обеспечить наращивание разрядности необходима аппаратная поддержка.
сдвиг
Цепи
по сдвигу Эта
схема включает схему параллельного
переноса
Цепи по сдвигу включают в себя элементы: y2, Т2, y3 и y4. Сигнал L2 обеспечивает выбор сдвигаемого разряда. Сигнал L3 обеспечивает фиксацию сдвигаемого разряда. Сигнал L4 выбирает источник сдвига.
Цепи по переносу включают: Т1, y1 и y5. Сигнал Р обеспечивает фиксацию значения разряда переноса.
Для использования этой структуры в вычислительной системе необходимо определить набор микроопераций и микрокоманд, выполняемых данным РАЛУ.
№ |
Операция |
Обозначение |
S3 |
S2 |
S1 |
S0 |
M |
P0 |
Р |
А |
АДР |
W/R |
V0 |
V1 |
V2 |
V3 |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
IS |
1 |
Сдвиг влево содержимого Рг2 на один разряд с запоминанием результата сдвига и использование ранее заполненного разряда |
(Рг2)33(Рг2) |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
0 |
* |
* |
0 |
0
|
0 |
1 |
0 |
* |
1 |
1 |
1 |
* |
2 |
Сложение двух операндов А и В, младшие части которых находятся в РОН с адресом А1 и РОН с адресом А2, а старшая часть в РОН с адресом А3 и РОН с адресом А4 соответсвтенно. Результат поместить в РОН А1 и РОН А2 |
(РОН-А1)Рг1 (РОН-А2)Рг2 (Рг1)3плюс 3(Рг2)РОН-А1 (РОН-А3)Рг1 (РОН-А4)(Рг2) (Рг1)3плюс 3(Рг2)РОН-А2 |
*
*
1
*
*
1 |
*
*
0
*
*
0 |
*
*
0
*
*
0 |
*
*
1
*
*
1 |
*
*
1
*
*
1 |
*
*
Р0
*
*
* |
0
0
1
0
0
1 |
0
*
*
0
*
*
|
А1
А2
А1
А3
А4
А2 |
0
0
1
0
0
1 |
1
0
0
1
0
0 |
0
1
0
0
1
0 |
0
1
0
0
1
0
|
0
0
0
0
0
0 |
0
0
0
0
0
1 |
0
0
0
0
0
0 |
0
0
0
0
0
0 |
0
0
0
0
0
0 |
*
*
*
*
*
* |
Изменив структуру вычислительной системы, приходится менять структуру микрокоманд.
Протокол обмена - это совокупность, последовательность которой необходимо вырабатывать для функционирования.
Примеры использования РАЛУ разрядно-модульного типа. Использование законченной структуры
Для того чтобы использовать эту структуру необходимо изучить:
Структуру РАЛУ (с точки зрения программиста, если РАЛУ однокристального типа).
Таблицы микрокоманд, микропрограмм и микроопераций, выполняемых РАЛУ.
Правила и типовые схемы наращивания разрядности обрабатываемых слов.
Временные и динамические характеристики РАЛУ.
Электрические характеристики. Конструктивное исполнение.
Условия эксплуатации.
Анализ структуры РАЛУ. Взаимодействие узлов.
Эта схема имеет большое количество входов и большое количество выходов.
RA – регистр адреса
АС – регистр-аккумулятор (RD)
DC – дешифратор микрокоманды
За один такт выполняется одна микрооперация (вертикальное микропрограммирование). Структура микрокоманды (МК) следующая:
Fгр – задаёт тип операции, выполняемой АЛУ
Rгр – источник операнда, приёмник результата
C1, С0 – вход и выход арифметического переноса
СП1, СП0 – вход и выход сдвигов
ВА, ВD – сигналы, которые переводят выходной буфер в третье состояние.