Разработка эффективных форматов микрокоманд для различных способов микропрограммирования
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
кодирование:
а)определяется разрядность операционной части микрокоманды, на каждую микрооперацию отводится один разряд. Длина кода К:
К = m, где m - общее число микроопераций.
Вертикальное кодирование:
а)определяется разрядность операционной части;
б)каждой микрокоманде присваивается неизбыточный двоичный код. Длина кода К
К =
где - количество различимых по операционной части микрокоманд.
Горизонтально-вертикальное кодирование:
а)определяется число групп, которое определяется оптимальным количеством одновременно выполняемых микроопераций;
б)определяется число функциональных сигналов в конкретной группе, одновременно выполняемые микрооперации находятся в различных группах;
в)определяется разрядность каждой группы при вертикальном кодировании;
г)определяется разрядность операционной части микрокоманды для всех групп.
Вертикально-горизонтальное кодирование:
а)определяется число функциональных сигналов в группе, которая может быть определено числом одновременно выполняемых микроопераций при горизонтальном кодировании;
б)определяется возможность сочетания микроопераций и разрядность, соответствующая минимальному числу микроопераций в группе;
в)определяется число групп, которое определяется совокупностью микроопераций;
г)определяется разрядность вертикального кодирования числа групп;
д)определяется разрядность операционной части микрокоманды при горизонтальном кодировании микрооперации в группе и вертикальном кодировании номера группы. В смешанном микропрограммировании длина любого поля К =, длина операционной части m = ?mi .
3. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА
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