Разделы презентаций


Автомат Уилкса. Микропрограммное устройство

Содержание

1.Автомат Уилкса. Микропрограммное устройство управления.Дальнейшее развитие принципа «разделяй и властвуй» в дискретной технике привело к созданию микропрограммного автомата – МПА (1951 г., Кембридж, М.В. Уилкс).

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Тема 3. МИКРОПРОГРАММНЫЕ АВТОМАТЫ.
Лекция 13.
Синтез МПУУ на «жёсткой» логике

1.Автомат Уилкса.

Микропрограммное устройство управления-МПУУ
2.ЛСА,МСА и ГСА.
3. Синтез МПУУ на «жёсткой» логике

Тема 3. МИКРОПРОГРАММНЫЕ АВТОМАТЫ.Лекция 13.Синтез МПУУ на «жёсткой» логике1.Автомат Уилкса. Микропрограммное устройство управления-МПУУ2.ЛСА,МСА и ГСА.3. Синтез МПУУ

Слайд 21.Автомат Уилкса. Микропрограммное устройство управления.
Дальнейшее развитие принципа «разделяй и властвуй»

в дискретной технике привело к созданию микропрограммного автомата – МПА

(1951 г., Кембридж, М.В. Уилкс).
1.Автомат Уилкса. Микропрограммное устройство управления.Дальнейшее развитие принципа «разделяй и властвуй» в дискретной технике привело к созданию микропрограммного

Слайд 3Уилкс, Морис Винсент
Морис Винсент Уилкс (англ. Maurice Vincent Wilkes,

26 июня 1913 года, Дадли, Великобритания)  — британский учёный в

области компьютерных наук.
Профессор Уилкс более всего известен как проектировщик EDSAC - первого компьютера, допускающего внутреннее хранение программ. Построенный в 1949, EDSAC использовал память на линиях задержки. Он также известен, в соавторстве с Виллером и Гиллом как автор книги «Preparation of Programs for Electronic Digital Computers», 1951 года, в которой вводится важнейшее понятие библиотеки программ
Уилкс, Морис Винсент Морис Винсент Уилкс (англ. Maurice Vincent Wilkes, 26 июня 1913 года, Дадли, Великобритания)  —

Слайд 4Морис Уилкс
Я точно помню тот самый момент, когда я понял,

что большая часть моей жизни теперь будет состоять в поиске

ошибок в моих собственных программах.
Морис Уилкс, 1949 год
Морис УилксЯ точно помню тот самый момент, когда я понял, что большая часть моей жизни теперь будет

Слайд 5Принцип микропрограммного управления
Пусть кто-то управляет, а кто-то – исполняет. Исполняет

– операционное устройство (ОУ), где все эти АЛУ, регистры, счетчики

и т.д., а управляет, реализует последовательность микрокоманд, состоящих из микроопераций, т.е. алгоритм, микропрограмму – микропрограммное устройство управления (МПУУ).
Принцип микропрограммного управленияПусть кто-то управляет, а кто-то – исполняет. Исполняет – операционное устройство (ОУ), где все эти

Слайд 6Принцип микропрограммного управления
МПА и МПУУ

Принцип микропрограммного управленияМПА и МПУУ

Слайд 7Микропрограммирование
Микрооперации – МО – элементарные действия обработки информации.
Микрокоманды –МК –

набор МО, выполняемых в одном такте.
Микропрограмма – последовательность МК.
Далее –

Команды и Программы и т.д.
МикропрограммированиеМикрооперации – МО – элементарные действия обработки информации.Микрокоманды –МК – набор МО, выполняемых в одном такте.Микропрограмма –

Слайд 8Микропрограмма
Микропрограмма (англ. firmware, «прошивка») — программное обеспечение, встроенное («зашитое») в

аппаратное устройство. Часто представляется в виде микросхем флеш-ПЗУ или в

виде файлов образов микропрограммы, которые могут быть загружены в аппаратное обеспечение.
МикропрограммаМикропрограмма (англ. firmware, «прошивка») — программное обеспечение, встроенное («зашитое») в аппаратное устройство. Часто представляется в виде микросхем

Слайд 9Микропрограмма
Программа по тактам, управляющая ресурсами вычислительного устройства (ALU, сдвигатели, мультиплексоры

и др.). Обычно, в командном слове, выделяются отдельные биты для

управления необходимым устройством.
Программа конфигурирования различных ПЛИС (FPGA, CPLD, PAL и т. п.).

МикропрограммаПрограмма по тактам, управляющая ресурсами вычислительного устройства (ALU, сдвигатели, мультиплексоры и др.). Обычно, в командном слове, выделяются

Слайд 10Программный автомат
Потом было создано программное устройство управления, реализующее программу, потом

– операционные системы и т.д. и т.п.

Программный автоматПотом было создано программное устройство управления, реализующее программу, потом – операционные системы и т.д. и т.п.

Слайд 112. ЛСА, МСА и ГСА
ЛСА, МСА и ГСА
Предписание

о последовательности действий алгоритма может быть представлено так называемой схемой:

логической схемой алгоритма, матричной схемой алгоритма, граф-схемой алгоритма.
Логическая схема алгоритма (ЛСА) впервые была предложена советским математиком Ляпуновым А.А. (1911-1973 гг.) в бытность его профессором кафедры математики военной артиллерийской (в те годы) академии им. Ф.Э. Дзержинского.
ЛСА – это выражение, состоящее из символов операторов, логических условий, следующих в определенном порядке, а также нумерованных стрелок, расставленных особым образом.
2. ЛСА, МСА и ГСА ЛСА, МСА и ГСА Предписание о последовательности действий алгоритма может быть представлено

Слайд 12ЛСА, МСА и ГСА
ЛСА


ЛСА, МСА и ГСАЛСА

Слайд 13МСА
Матричная схема алгоритма (МСА) – это квадратная матрица, элементы которой

указывают условия передачи управления от i-го оператора строки к j-ому

оператору столбца.
Строки матрицы нумеруются от первого оператора до предпоследнего, столбцы – от второго до последнего.
МСАМатричная схема алгоритма (МСА) – это квадратная матрица, элементы которой указывают условия передачи управления от i-го оператора

Слайд 14ЛСА, МСА и ГСА
МСА



ЛСА, МСА и ГСАМСА

Слайд 15ЛСА
Граф-схема алгоритма (ГСА) – это ориентированный граф особого вида. Он

содержит вершины четырех типов: 1) операторные, обозначаемые прямоугольниками; 2) условные,

обозначаемые ромбами; 3) начальную и 4) конечную вершины, обозначаемые овалами. Вершины соединяются дугами.
ЛСАГраф-схема алгоритма (ГСА) – это ориентированный граф особого вида. Он содержит вершины четырех типов: 1) операторные, обозначаемые

Слайд 16ЛСА, МСА и ГСА
ГСА

ЛСА, МСА и ГСАГСА

Слайд 17Схемы алгоритмов
Граф-схемы алгоритмов называют просто схемами и выполняют по ГОСТ

19.701-90 «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и

правила выполнения».
Схемы алгоритмовГраф-схемы алгоритмов называют просто схемами и выполняют по ГОСТ 19.701-90 «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем.

Слайд 18Схемы алгоритмов
Начальная и конечная вершины


Символ отображает выход во внешнюю среду

и вход из внешней среды.
Используется для обозначения начала или окончания

алгоритма.


Схемы алгоритмовНачальная и конечная вершиныСимвол отображает выход во внешнюю среду и вход из внешней среды.Используется для обозначения

Слайд 19Схемы алгоритмов
Линия
Символ отображает поток данных или управления. Направления справа налево

и снизу вверх обозначаются стрелками.
Используется для соединения символов в алгоритме.


Схемы алгоритмовЛинияСимвол отображает поток данных или управления. Направления справа налево и снизу вверх обозначаются стрелками.Используется для соединения

Слайд 20Схемы алгоритмов
Процесс


Символ отображает функцию обработки данных любого вида (выполнение определенной

операции или группы операций, приводящее к изменению значения, формы или

размещения информации).
Используется для обозначения операций присваивания.
Схемы алгоритмовПроцессСимвол отображает функцию обработки данных любого вида (выполнение определенной операции или группы операций, приводящее к изменению

Слайд 21Схемы алгоритмов
Решение



Символ отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую

один вход и ряд альтернативных выходов, один и только один

из которых может быть активизирован после вычисления условий, определенных внутри этого символа. Соответствующие результаты вычисления могут быть записаны по соседству с линиями, отображающими эти пути.
Используется для обозначения оператора условного перехода или оператора варианта.
Схемы алгоритмовРешение Символ отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую один вход и ряд альтернативных выходов, один

Слайд 22Схемы алгоритмов
Соединитель

Символ отображает выход в часть схемы и вход

из другой части этой схемы и используется для обрыва линии

и продолжения ее в другом месте. Соответствующие символы-соединители должны содержать одно и то же уникальное обозначение.
Схемы алгоритмовСоединитель Символ отображает выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы и используется

Слайд 23Схемы алгоритмов
Комментарий


Символ используется для добавления описательных комментариев или пояснительных записей

с целью объяснений или примечаний. Пунктирные линии в символе комментария

связаны с соответствующим символом или могут обводить группу символов. Текст комментариев или примечаний должен быть помещен около ограничивающей фигуры.
Схемы алгоритмовКомментарийСимвол используется для добавления описательных комментариев или пояснительных записей с целью объяснений или примечаний. Пунктирные линии

Слайд 24Схемы алгоритмов
Символы могут быть вычерчены в любой ориентации, но предпочтительной

является горизонтальная ориентация.
Внутрь символа помещают обозначения или описания операций.


Символы могут быть отмечены идентификаторами или порядковыми номерами.
Идентификатор представляет собой букву или букву с цифрой и должен располагаться слева над символом.
.
Схемы алгоритмовСимволы могут быть вычерчены в любой ориентации, но предпочтительной является горизонтальная ориентация. Внутрь символа помещают обозначения

Слайд 25Схемы алгоритмов
Направления линий связи слева направо и сверху вниз считаются

стандартными, и линии связи изображаются без стрелок, в противоположном случае

– со стрелками.
Линии могут соединяться одна с другой, но не могут разветвляться.
Схемы алгоритмовНаправления линий связи слева направо и сверху вниз считаются стандартными, и линии связи изображаются без стрелок,

Слайд 26Схемы алгоритмов
Схема
Алгоритм может быть реализован и схемой элементов (устройств),

которые выполняются по ГОСТ 2.701-84 «Схемы. Виды и типы. Общие

требования к выполнению».
Схемы алгоритмовСхема Алгоритм может быть реализован и схемой элементов (устройств), которые выполняются по ГОСТ 2.701-84 «Схемы. Виды

Слайд 273.Синтез МПУУ на «жёсткой» логике
МПУУ

3.Синтез МПУУ на «жёсткой» логикеМПУУ

Слайд 28СФ
Пусть дана следующая словесная формулировка алгоритма:
После начала режима подать питание,

затем осуществить протяжку транспортера на 1 шаг. В случае получения

сигнала «Есть продукт» – вновь осуществить протяжку на 1 шаг. Иначе – выдать сообщение «Конец продукта». Если вес продукта в норме – выдать сообщение «Работа завершена». Иначе – «Ошибка». После этого закончить работу.
Получим графическую схему алгоритма микропрограммного устройства управления – ГСА МПУУ
СФПусть дана следующая словесная формулировка алгоритма:После начала режима подать питание, затем осуществить протяжку транспортера на 1 шаг.

Слайд 29 Построение ОГСА по ГСА

Построение ОГСА по ГСА

Слайд 30Построение графа управляющего автомата

Построение графа управляющего автомата

Слайд 31Построим обобщенную таблицу переходов-выходов. Используем d-триггеры – со входами d2, d1.
Обобщенная

таблица переходов-выходов

Построим обобщенную таблицу переходов-выходов. Используем d-триггеры – со входами d2, d1.Обобщенная таблица переходов-выходов

Слайд 32Минимизация полученных логических функций
y2(t+1)=d2(t)=y1
РОК



Минимизация полученных логических функцийy2(t+1)=d2(t)=y1 РОК

Слайд 33Минимизация у1
Импликанта (0 - - -) покрывает два рабочих набора
импликанта

(- 1- 1) – последний рабочий набор






Минимизация у1Импликанта (0 - - -) покрывает два рабочих набораимпликанта (- 1- 1) – последний рабочий набор

Слайд 34Минимизируем функции выходов.
Очевидно, что минимизация функций z1, z3, z4, z5

практически невозможна вследствие единственных их рабочих наборов. Попробуем минимизировать z2:














Минимизируем функции выходов.Очевидно, что минимизация функций z1, z3, z4, z5 практически невозможна вследствие единственных их рабочих наборов.

Слайд 35Выполним моделирование схемы в Electronics Workbench с учётом наличия только

двухвходовых элементов

Выполним моделирование схемы в Electronics Workbench с учётом наличия только двухвходовых элементов

Слайд 36Проверка функционирования МПУУ
Итоговую проверку осуществляем по ГСА следующим образом:
-

устанавливаем х1=1, в этом случае последовательность выходов z1,z2,z2,...
- устанавливаем х1=0,

х2=1, в этом случае последовательность выходов z1,z2,z3,z5, z1,z2,z3,z5,…
- устанавливаем х1=0, х2=0, в этом случае последовательность выходов z1,z2,z3,z4, z1,z2,z3,z4,…
Таким образом, все три варианта выдачи последовательностей реализуются.
Проверка функционирования МПУУИтоговую проверку осуществляем по ГСА следующим образом: - устанавливаем х1=1, в этом случае последовательность выходов

Слайд 37МПУУ
Кристалл кремния

МПУУКристалл кремния

Слайд 38ПЛИС

ПЛИС

Слайд 39Процессоры и микроконтроллеры

Процессоры и микроконтроллеры

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика