- •Зависимость номинального быстродействия от класса решаемых задач
- •Расчет времени выполнения операций по граф-схемам микропрограмм
- •Линейный участок микропрограммы
- •Разветвлённый участок микропрограммы
- •Циклический участок микропрограммы
- •Пример расчета времени выполнения операции
- •2 Оценка аппаратурных затрат
Циклический участок микропрограммы |
|||||
|
|
|
|
Для циклического участка |
|
|
|
Н |
|
микропрограммы среднее |
|
|
|
|
|
число выполняемых |
|
|
|
A1 |
L1 |
микрокоманд вычисляется |
|
|
|
следующим образом: |
|||
|
q |
p |
|
m = L1 + L2 q , |
|
|
1 |
|
3 |
1−q |
|
|
0 |
|
|
||
|
|
1-q |
где q – вероятность повторения |
||
A2 |
|
L2 |
цикла. |
|
|
|
|
|
|
Если рассматривается цикл с |
|
|
|
|
|
известным числом R |
|
|
|
К |
|
выполнения основной части , то |
|
|
|
|
m3 = R L1 +( R −1) L2 . |
||
|
|
|
|
||
Пример расчета времени выполнения операции |
|||
Рассчитать минимальное, максимальное и |
|
||
средневзвешенное время выполнения микропрограммы. |
|||
N – число |
н |
Q1, Q2, Q3 – |
Время |
повторений |
|
вероятности |
выполнения |
цикла |
|
Q1=0,4 |
микрокоманды |
|
|
|
t=0,1 мкс. |
|
|
|
Tmin=0,4 мкс, |
N=10 |
|
Q2=0,2 |
Tmax=2,4 мкс, |
|
|
|
T=t*(1+ |
|
|
|
+0,6*(1+2*10+ |
Q3=0,7 |
|
|
+0,7*1+0,3*1)+ |
|
|
+0,4*(2+0,2*2+ |
|
|
|
|
+0,8*1))= |
|
к |
|
=1,5 мкс. |
|
|
|
|
1.2Время выполнения микрокоманды
итактовая частота
•Как правило, время выполнения всех микрокоманд одинаково и занимает один тактовый период работы ВУ.
•Длительность тактового периода t складывается из времени задержки сигналов в ОУ – tОУ и времени задержки сигналов в УУ – tУУ : t= tОУ + tУУ .
•Тактовая частота работы ВУ: F=1/t .
•Время задержки сигнала в ОУ можно представить следующим образом: tОУ=max{t1,t2 ,…,ts ,…, tS}, где ts – время выполнения s-й микрооперации (МО), S – число МО. Время задержки сигнала в УУ определяется аналогично.
1.3Время выполнения микрооперации
изадержка сигнала на логическом элементе
Если время задержки сигнала на всех логических элементах устройства одинаково, то время выполнения МО можно оценить по формуле:
tМО= τ *(lКС+lТ),
где τ – время задержки сигнала на логическом элементе;
lКС – число логических элементов, через которые проходит сигнал в комбинационной части устройства при выполнении микрооперации;
lТ – число логических элементов, через которые проходит сигнал при фиксации результата выполнения микрооперации в триггерах (обычно lТ =2,…,4).
Определение задержки сигнала в комбинационной схеме
20 |
20 |
10 |
t1 |
|
20 |
10 |
20 |
t2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
t3 |
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t=max{t1, t2. t3}
Определение задержки сигнала в комбинационной схеме (логические уровни)
τ |
τ |
τ |
t1 |
|
τ |
τ |
τ |
t2 |
|
|
|
|
|
|
|
t3 |
|
|
τ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
τ |
|||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U = |
1 |
2 |
3 |
|
t= lКС τ, |
lКС =3, t=3τ |
|
|
|
Определение задержки сигнала |
|
|
|||||||||
|
|
|
на логическом элементе |
|
|
|
|
|
|||||
|
X |
1 |
X |
τ = |
τ− +τ+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UВх |
|
UВых |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
UВх |
|
|
UВх1 |
|
|
|
|
UВхС = |
U |
Вх1 |
−U |
Вх0 |
|
UВхС |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
U Вх0 |
t |
|
|
|
|
|
||
UВых0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
UВых1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
UВыхС |
|
UВых0 |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
τ- |
|
|
τ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UВыхС = |
UВых1 |
−UВых0 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
