Разработка программно-вычислительного комплекса, предназначенного для разработки эффективных форматов микрокоманд для различных способов микропрограммирования
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
.
3. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ
Основным достоинством управляющего автомата с программируемой логикой является его универсальность, а значит, относительная простота проектирования аппаратных средств. Однако это достигается за счет увеличения сложности программного (микропрограммного) обеспечения, что приводит к снижению производительности и росту затрат памяти. Целью работы является исследование форматов микрокоманд для различных способов микропрограммирования, что позволит наиболее рационально использовать ресурсы памяти устройства, что в свою очередь повысит быстродействие выполнения задач, а так же наиболее оптимальную структуру управляющего устройства.
3.1 Принцип конечной цели
Для выполнения проекции данного принципа на проектируемый программный продукт необходимо представить его в виде черного ящика (рисунок 3.1). Тогда входными данными, вектор X, будут являться наборы микрокоманд. Выходными данными, вектор Y, в этом случае будут являться статистические данные. Управляющие параметры, вектор Z - способы кодирования микроопераций.
Рисунок 3.1 - Проектируемая система в виде черного ящика
Тогда для выполнения равенства Y=F(X,Z) проектируемая система должна выполнять следующие функции (в совокупности представляющие собой функцию F):
-кодирование наборов микрокоманд;
-выявление ошибок в исходных данных;
-анализ результатов;
-сбор статистических данных.
3.2 Принцип единства
На основании выделенных функций проектируемой системы можно выделить следующие подсистемы:
-подсистема взаимодействия с пользователем;
-подсистема кодирования микрокоманд;
-подсистема выявления ошибок;
-подсистема анализа результатов;
-подсистема ведения статистики.
3.3 Принцип связности
Совокупность подсистем проектируемой программной системы и их связей - данными, которыми эти подсистемы обмениваются друг с другом и с внешней средой, - образует ее структуру. Структура проектируемой системы представлена на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 - Структура проектируемой системы
3.4 Принцип модульности
В проектируемой системе целесообразно выделить следующие модули:
-интерфейсный модуль;
-модуль кодирования;
-модуль выявления ошибок;
-модуль анализа результатов;
-модуль ведения статистики.
3.5 Принцип иерархии
Объектом проектирования является аппаратно-программный комплекс, который содержит головную программу, а так же ее подуровни (рисунок 3.3).
Рисунок 3.3 - Иерархическая схема программы.
3.6 Принцип функциональности
Функции системы в целом рассмотрены в связи с принципом конечной цели. Рассмотрим функции, входные и выходные данные выделенных подсистем.
Основной функцией подсистемы взаимодействия с пользователем является считывание набора микрокоманд с их последующей обработкой.
Подсистема кодирования должна закодировать набор входящих микрокоманд одним из способов микропрограммирования - горизонтальным, вертикальным, вертикально-горизонтальным или горизонтально-вертикальным.
Подсистема выявления ошибок служит для проверки корректности введенных данных. Если заданный набор микрокоманд корректен, то данные направляются на последующую обработку, т.е. кодируются. В противном случае пользователю выдается сообщение об ошибке.
Подсистема анализа результатов предполагает анализ полученных данных, а так же оценку сложности кодирования.
Подсистема сбора статистических данных собирает проанализированные данные, а так же сообщения об ошибках, на выходе - вывод полученных данных на экран.
3.7 Принцип развития
Проектируемая система может быть расширена следующим образом:
-задание способа адресации микрокоманды;
-считывание заданной граф-схемы алгоритма и преобразование ее в набор микрокоманд.
3.8 Принцип централизации и децентрализации
Принцип централизации и децентрализации в данной системе не применим, так как в ней используется только централизованное управление смены вида кодирования микрооперации.
3.9 Принцип учета неопределенности и случайностей
В проектируемой системе следует предусмотреть возможность реакции на некорректные с точки зрения системы действия оператора, например:
-ввод некорректных исходных данных;
-удаление рабочих файлов;
-отсутствие соответствующего программного обеспечения.
4. ВАРИАНТНЫЙ АНАЛИЗ
Для выбора способа кодирования используется метод анализа иерархии (МАИ). МАИ является систематической процедурой для иерархического представления элементов, определяющих суть любой проблемы. Метод состоит в декомпозиции проблемы на всё более простые составные части и дальнейшей обработки последовательных суждений лица принимающего решение по парным сравнениям. В результате может быть выражена относительная степень (интенсивность) взаимодействия элементов в иерархии. В результате получаются численные выражения этих суждений. МАИ включает в себя процедуры синтеза множественных суждений, получение приоритетных критериев и нахождение альтернативных решений. Полученные знания являются оценками в шкале отношений и соответствуют жёстким оценкам [15].
Для начала выделим критерии, по которым можно выбирать тот или иной способ микропрограммирования