20. Микропрограммые уу. Проектирование фус.

В МУУ аппаратная реализация почти не связана с алгоритмом, который хранится в памяти. ПМК (память микрокоманд)- ЗУ, хранящее коды микрокоманд; ОП (операционное поле) - значение управляющих сигналов; АП (адресное поле) - способ вычисления адреса следующей микрокоманды. РМК (регистр микрокоманд) - фиксирует микрокоманду на один такт; ФУС - дешифратор, вырабатывающий набор управляющих сигналов; ФАМК - каждый такт формирует адрес новой микрокоманды, используя три компоненты: АП, осведомительный сигнал Ч, внешний код I. Проектирование БМУ сводится к проектированию практически независимых частей: ОП и ФУС; АП и ФАМК.

Для ФУС необходимо иметь перечень управляющих сигналов и их комбинаций.

Существует три способа кодирования операционной части: вертикальное, горизонтальное и комбинированное. Горизонтальное кодирование - В операционном поле каждому биту ставится в соответствие свой осведомительный сигнал (их количество r=y0...yr-1 , где y0 - пустой сигнал). Горизонтальное кодирование используется, когда управляющие сигналы встречаются в самых разных комбинациях. Вертикальное кодирование - каждой комбинации управляющего сигнала ставят в соответствие уникальную комбинацию операционного поля. Разрядность оперативной памяти - r_оп=]log₂R_y[, R_y - количество всевозможных комбинаций управляющих сигналов, включая, пустую (y₀). Комбинированное кодирование - оперативную память разделяют на группы, внутри группы - вертикальное кодирование, между группами - горизонтальное кодирование. Количество групп определяется количеством одновременно вырабатываемых управляющих сигналов. Каждый сигнал кодируется только одной группой. Сигналы одновременно вырабатываемые кодируются разными группами. Сигналы несовместимые могут помещаться внутри одной группы.

21. Микропрограммые уу. Проектирование фамк с принудительной адресацией.

При принудительной адресации - адресное поле каждой микрокоманды явно указывает адрес следующей микрокоманды.

М - модификатор, указывающий на способ организации ветвлений;

Х - задаёт номер осведомительного сигнала, анализируемого в данной микрокоманде;

А1, А2 - адреса при ветвлениях.

Пусть есть алгоритм, где S вершин (микроопераций); количество осведомительных сигналов (Х) - n:x1...xn; разрядность I= r1; S=121; N=5; I=4.

На рис. МХА - мультиплексор адреса, выбирает поля А1, А2 в зависимости от режима. МХХ - формирует осведомительное условие. МХI - осуществляет ветвление по коду или дешифрацию, управляет младшими четырьмя разрядами адреса микрокоманды.

Т акая структура избыточна, т.к. очень большое поле А2 в реальных алгоритмах практически не используется. Поэтому остаётся А1 и указывается не полный адрес, а лишь его старшая часть. Младшие разряды адреса микрокоманды вычисляются по значению осведомительного сигнала. В состав осведомительного сигнала вводят константы нуля и единицы, тем самым можно сократить размерность поля М, сведя первый вариант переходов (безусловный переход) ко второму (ветвление) (рис. 13.3).

В случае реализации перехода или ветвления старшие три разряда микрокоманды всегда равны трём старшим разрядам поля А. Средние три разряда формируются младшими тремя разрядами поля А. Младший разряд адреса микрокоманды устанавливается значением осведомительного сигнала. В случае организации дешифрации четыре младших разряда адреса микрокоманды формируются кодом I, а три старшие разряда - полем А. При такой структуре направления при ветвлении ? и ? - это не произвольные адреса памяти, отличающиеся одним (последним) битом.

Формат АП в этом случае:

С целью повышения быстродействия блока микропрограммного управления (БМУ) возможны схемы, позволяющие вычислить адрес не по одному условию, а по двум.

Эффективным методом уменьшения разрядности АП МК явл. двухмерная (страничная) организация ПМК. ПИК разбивается на блоки одинаковой длины; старшие разряды задают номер страницы, младшие — номер адреса ячейки на странице.

Можно переходить либо по ячейкам одной строки, либо по одноимённым ячейкам разных страниц. Также сущ. возможность перейти в любую ячейку 0-й страницы и в нулевую ячейку любой строки.