1) Определение формата операционной части мк;

2) Синтез формата адресной части мк;

3) Синтез структурной схемы автомата;

4) Построение карты программирования пзу или плм.

В связи с тем, что структура УУ автомата с микропрограммным управлением стандартна, усилия разработчиков должны быть направлены не на получение структурной схемы, а на составление кодированной микропрограммы, которая записывается в ячейки ПЗУ. В качестве примера составления такой микропрограммы рассмотрим программу умножения двух чисел по граф-схеме алгоритма на рис. 2.8.

На рис. 2.8 дано обозначение МК.

Временная диаграмма работы блока процессорного устройства. Во время тактового периода Т последовательно производится чтение МК в управляющую память УП, а затем исполнение считанной МК в ОУ. Необходимость выделения в тактовом периоде времени на чтение МК приводит к увеличению длительности тактового периода Т, а следовательно, к снижению быстродействия системы.

Стремление повысить быстродействие процессорного устройства привело к совмещению во времени независимых МК. Способ выполнения микропрограмм, при котором осуществляется частичное наложение нового цикла на предыдущий, называется конвейерным.

Рис. 2.8. Граф-схема алгоритма с обозначением номеров МК

Таблица 2.1. Порядок исполнения команд при выполнении программы умножения

При конвейерном принципе в одном и том же тактовом периоде выполняется n-я МК, в УП формируется (n + 1)-я МК, а в БМУ формируется (n + 2)-я МК.

Порядок исполнения команд при выполнении программы умножения указан в табл. 2.1. Если в команде есть условные переходы, то адрес очередной МК формируется из содержимого поля адреса этой МК путем замены младшего разряда значением соответствующего признака.

Поле условных переходов

Условный переход по признаку х₂ выполняется в БМУ после того, как состояние счетчика уменьшается на единицу. Таким образом, в пятом такте работы БМУ образуется разрыв, который заполняется холостой МК (Х.ОП) операцией, не изменяющей содержания регистров, что приводит к увеличению времени выполнения микропрограммы.

Такой принцип исполнения МК требует включения между УП и ОУ конвейерного регистра. При использовании конвейерного принципа из-за уменьшения длительности тактового периода Т растет быстродействие системы, однако (даже используя этот принцип) быстродействие данной системы ниже, чем системы с «жесткой» логикой, что связано с большим объемом микропрограммы.

§2.4 Синтез мпа с использованием “жёсткой” логики

Синтез МПА с «жесткой» логикой проще всего рассмотреть на конкретном примере. В качестве такового рассмотрим операцию перемножения двоичных чисел A₁ и A₂ без знака. Пусть A₁ = 11012,а A₂== = 101 г. Тогда

Особенность формирования произведения в цифровых устройствах состоит в том, что в каждом такте производится суммирование только двух разрядов (т. е. в сумматоре происходит последовательное сложение). При этом произведение будет иметь суммарное число разрядов сомножителей.

Таблица 2.2. Процесс умножения двух чисел

Для выполнения операции умножения необходимо выполнить следующие операции:

1. Сумматор установить в нулевое состояние.