5. Язык микроопераций

Выполнение одной машинной команды обеспечивает микропрограмма. Микропрограммаявляется последовательностью микрокоманд.Микрокоманда– совокупность микроопераций, выполняемых параллельно во времени.Микрооперация- элементарная функциональная операция, производящая какое-либо элементарное действие над данными и выполняемая в течение одного тактового интервала (машинного такта). Понятиемашинный тактиспользуется для определения временных соотношений между различными этапами машинной команды. Границы такта задаются синхросигналами, вырабатывающимися специальными устройством – генератором синхросигналов.

Существуют разные уровни рассмотрения функционирования вычислительных устройств. Каждому уровню можно поставить в соответствие определенный язык формализованного описания. Если требуется рассмотреть работу отдельного логического элемента или устройства на уровне электронных схем, то ее можно однозначно описать на языке дифференциальных уравнений для токов и напряжений. Если же, например, рассматривать сложное устройство, параллельный сумматор, в качестве языка описания лучше всего подойдет язык булевых функций, то есть мы вынуждены перейти на более общий уровень рассмотрения так как, рассматривая работу параллельного сумматора (или устройства для перемножения двух чисел с фиксированной запятой) на уровне отдельных электронных схем и описывая процесс функционирования на языке дифференциальных уравнений для токов и напряжений, мы получим очень громоздкое и неудобное описание, по которому будет трудно определить, какое преобразование информации выполняет данное устройство. Язык микроопераций предназначен для описания цифровых вычислительных устройств, функционирование которых рассматривается на уровне регистров. Поэтому язык микроопераций также называют языком регистровых передач. С его помощью можно прости и наглядно описывать регистры, слова, массивы памяти, элементы и части машинных слов и массивов, элементы регистров и отдельные ячейки памяти, операции передачи машинных слов и частей слов.

1. Описание слов, регистров и шин

Описание n-разрядного слова на языке микроопераций содержит его название-идентификатор и разрядный указатель. Разрядный указатель состоит из номеров старшего и младшего разрядов слова, разделенных знаком разделителя ÷ ().

Аналогичным образом описание регистра состоит из названия (идентификатора) и разрядного указателя. Например, описание регистра команды РгК выглядит следующим образом:

РгК[150],

а его отдельные части – подрегистры можно записать следующим образом:

РгК[150] или РгК[КОп]

РгК[3120] или РгК[А₂]

Вразрядном указателе регистра можно указать идентификатор части слова, а значение отдельного разряда регистра можно выделить и так:

РгК[7].

Совокупность линий (цепей), предназначенных для передачи слова, или, в более общем случае кодов и сигналов, объединенных общим функциональным назначением (например, адрес операнда), называется шиной. Шина, по которой в устройство поступает во внешнюю среду или из внешней среды подается слово (адрес операнда, операнд, команда), описывается также как и регистр и слово, идентификатором и разрядным указателем.Например, описание шины, по которой подается 24-разрядный адрес: .