Микропрограммирование операций ЭВМ

Министерство образования Российской Федерации

Томский политехнический университет

Факультет автоматики и вычислительной техники

Кафедра ВТ

РЕФЕРАТ

по дисциплине "Теория автоматов"на тему:

" Микропрограммирование операций ЭВМ "

Выполнила студентка Погребная М.В.

Руководитель Триханов А.В.

Томск 2008

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.. 3

1. Язык микропрограммирования (Ф-язык) 4

1.1. Общие сведения о языке. 4

1.2. Элементарные конструкции языка. 5

1.3. Конструкции средней сложности. 6

1.3.1. Микрооперации. 6

1.3.2. Двоичные выражения. 11

1.3.2.1. Двоичные простые выражения. 12

1.3.2.2. Двоичные условные выражения. 13

1.3.3. Сложные конструкции. 15

1.3.3.1. Графические схемы алгоритма. 15

1.3.3.2. Матричные схемы алгоритма. 17

1.3.3.3. Системы формул переходов. 19

1.3.3.4. Функциональные микропрограммы.. 19

1.4. Язык описания цифровой аппаратуры VHDL.. 20

1.4.1. Общие сведения об языке. 20

1.4.2. Конструкции языка. 24

1.4.2.1. Константы.. 29

1.4.2.2. Переменные. 29

1.4.2.3. Сигналы.. 30

1.4.2.4. Операторы.. 30

1.4.2.5. Пакеты.. 30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 31

ЛИТЕРАТУРА.. 32

ВВЕДЕНИЕ

 

Современные персональные компьютеры работают по принципу микропрограммного управления и к настоящему времени большинство операций над дискретными объектами уже алгоритмизированы (с использованием языка микропрограммирования).

Данный реферат посвящен основам языка микропрограммирования (Ф-языка) и языка описания цифровой аппаратуры VHDL, средства которых используются при алгоритмизации и микропрограммировании операций над дискретными объектами. Приведенные средства описания цифровых автоматов (ГСА, матричные схемы алгоритмов (МСА), системы формул переходов (СФП)), к средствам Ф-языка не относятся, однако рассмотрение микропрограммирования сопровождается использованием указанных способов описания алгоритмов.

В соответствие с принципом микропрограммного управления каждая операция (действие) разбивается на элементарные действия (микрооперации). К таким микрооперациям относятся инверсия, конъюнкция, дизъюнкция, передачи и др.

Для преобразования информации в компьютере предназначено устройство обработки цифровой информации, в настоящее время его принято называть процессором.

В.М.Глушков [1] предложил его изображать так, как показано на рис.1. Как видно, процессор включает в себя операционный (ОА) и управляющий (УА) автоматы.

D R

Y Х

F

Рис.1. Структурная схема процессора по В.М.Глушкову

ОА предназначен для преобразования операндов D в результат R. Этот автомат работает под действием управляющих сигналов, множество которых обозначено через Y.

УА предназначен для формирования подмножеств управляющих сигналов для операций F_i, множество которых обозначено через F. Указанные подмножества управляющих сигналов формируются на основе кодов операций F_i и осведомительных сигналов, множество которых обозначено через X.

Осведомительные сигналы характеризуют получаемые результаты с качественной стороны. Любое действие в компьютере выполняется на основе функциональной микропрограммы, которая представляет собой программу, составленную в терминах микроопераций и осведомительных сигналов.

Таким образом, принцип микропрограммного управления можно сформулировать следующим образом:

1)         любое действие делится на совокупность элементарных действий (микроопераций);

2)         ни одно действие не является элементарным;

3)         для изменения порядка следования микроопераций вводятся осведомительные сигналы;

4)         для каждого действия составляется микропрограмма в терминах микроопераций (МО) и осведомительных сигналов.

Микропрограммы всех операций хранятся в специальном (управляющем) запоминающем устройстве.