-
Сегментация
Для физической реализации некоторого сегмента достаточно разсмотреть синтез только одного разряда сегмента (дальше выбранный разряд будем называть представителем сегмента): для других разрядов решения тиражируются. Аналогично появляются и с другими сегментами.
Методика разбивки на сегменты, тоесть сегментация, основана на том, что по очереди рассматривается каждая микрооперация, выполняемая МФР или шиной, при этом появляются разряды регистра (шины), которые выполняют туже функцию. Потом рассматривается вся совокупность МО (при синтезе КС1=У1, КС2=У2) и проводится пересечение выходящих сегментов: при этом создаются новые сегментв, которые также составляют разрядное поле МФР или шины.
Сегменты для одной МО обычно выделяют знаками конкатенации. Пусть, например, для МО у1 и у2 имеем:
У1: Рг:=Рг V А,
У2: Рг (О:15):=(Рг)(0:5)) & А(0:5).А(6:15).
В первом случае каждый разряд МФР выполняет ту же самую функцию – дизъюнкцию значения разрядов с одинаковым номером слова, которое хранится в регистре, и входного слова, тоесть все разряды МФР составляют один сегмент (поле, поскольку этот элемент именованный). Аналогично выполняется МО конъюнкции, сложения по модулю и другие двухместные логические операции (операнды должны иметь одинаковое число розрядов!)
В другом случае старшие 6 разрядов МФР выполняют функцию поразрядной конъюнкции входного слова и слова, которое хранится в регистре, а другие его 10 розрядов повторяют значение части входного слова. Тоесть, поле МФР можно разбить на два сегмента {0:5} і {6:15}.
Отметим, что в каждом конкретном случае необходимо проанализировать описание микроопераций с целью выявления сегментов, в разрядах которых выполняются теже самые функции. Потом устанавливаются общие для совокупности МО сегменты как пересечения сегментов отдельных МО.
Пример. Пусть для некоторой 16-битовой переменной з памятью R множество МО составляет У1={У1, У2, УЗ, У4), где У1, У2 - МО, аналогично разсмотренны выше (изменения Рг стоит заменить на переменную R), а МО у3, у4 описанны следующим образом .
У3: R(0:15):= ((А(0:3).А(4:13):
У4: R(0:15): = ЕСЛИ R(0), ТО R (0:15) ИНАЧЕ (R(0:11) А (0:11)). А (12:15)
Понятно, что для МО у3 необходимо разбитие поля R (0:15) на сегменты (0:3), (4:13) и (4:15), а для МО у4 - на сегменты (0:11) и (12:15), посколько данные сегменты обрабатываются разными способами.
На рис. 4 представлены сегменты для каждой МО множества Y1 отмечены на отрезках, которые отображают разрядную сетку переменной R, а также результативное разложение такого отрезка. Видно, что переменная R на множестве У1 имеет.
Рис. 4. Пример сегментации
-
Обобщенная схема мфр
Регистр можно определить как электронный узел, который состоит из множества триггеров: в то же время это – автомат, предназначенный для выполнения некоторого набора МО. Регистры бывают синхронные и асинхронные.
В первом случае синхроимпульс (СИ), поступающий в схему регистра, подается одновременно на все триггеры. Под действием каждого СИ триггер переходит с одного состояния в другое. В отдельном случае новое состояние может совпадать с предыдущим, если на управляющие входы регистра поданы 0: до момента прихода очередного СИ сигнал, который управлял, должен устанавливаться равным 1. На логических входах тригера под действием этого сигнала должна быть такая комбинация значений 0 и 1, которая обезпечит переход триггера под действием СИ в новое состояние, которое отвечает вычисленному по выражению для данного сигнала, который управлял. (Эта комбинация значений должна удерживаться на входе, пока действует СИ)
Итак. СИ обезпечивает выполнение операции присваивания. При этом в общем случае имеем:
R:= Fr (A1, А2…. Ak. R) при Уг=1
Или, R:= R. если у1=у2=……=у0=0 (1)
где Fr - некоторая функция от переменных А1…… Ак и значения регистра, который был до этого.
Кроме этого СИ указывает, в какой момент времени необходимо выполнить эту операцию, тогда как управляющий сигнал Ур показывает, что конкретно должен выполнять регистр и соответственно, его триггер. Что касается функций Рг. То все они должны быть вычислены до момента появления управляющего сигнала. Это означает, что в структуре каждого разряда МФР должны быть предусмотрены вычислители и, узел, позволяющий выбрать со всех результатов вычислений тот, который соответствует данному управляющему сигналу. Так мы подходим к идее обобщения схемы МФР БФР (рис. 5).
Рис. 5. Обобщенная схема одного разряда МФР
Отметим две особенности данной схемы.
1. Потому что выходные переменные выбранного вычислителя являются входными для триггера, тоесть его функциями возбуждения, а в операции присваивания вычисляются значения на выходе триггера, то необходимо вычислить значение незаданных функций F, а таких вспомогательных функций F*, которые обезпечат необходимые значения на входе триггера. Для такого перерасчета (F –F*) необходимо учитывать обратную таблицу переходов триггера (табл. 1: Q – выходящая переменная тригера).
2. Поскольку возможен случай отсутствия управляющих сигналов у1 = у2 =...= уо=0 (при этом триггер сохраняет свое предыдущее значение) то в схему необходимо ввести дополнительный вычислитель для функций F, который обеспечит вычисления соответствующих значений функций возбуждения триггера.
Таблиця 1