Розгляд існуючих структур композиційних мікропрограмних пристроїв керування з розділенням кодів з метою виявлення шляхів їх удосконалення. Дослідження та характеристика розроблених структур з метою визначення області їх ефективного застосування.
Аннотация к работе
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Державному вищому навчальному закладі «Донецький національний технічний університет» Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Ковальов Сергій Олександрович, доцент кафедри «Електронні обчислювальні машини» ДВНЗ «Донецький національний технічний університет», м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Нестеренко Сергій Анатолійович, завідувач кафедри компютерних інтелектуальних систем та мереж, проректор Одеського національного політехнічного університету МОН України, м. Захист відбудеться 21 жовтня 2010 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.052.03 Державного вищого навчального закладу «Донецький національний технічний університет» за адресою: 83001, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Державного вищого навчального закладу «Донецький національний технічний університет» за адресою: 83001, м.Цей базис знаходить застосування в системах обчислювальної техніки і цифрової автоматики, дозволяючи значно поліпшити такі характеристики приладів, як надійність, швидкодія, енергоспоживання, габарити та ін. Застосування різних методів оптимізації витрат апаратури породило клас структур КМПК з розділенням кодів, що характеризується мінімізованих кількістю вихідних сигналів в схемі адресації автомата. Для структур КМПК з розділенням кодів актуальною є проблема збільшення швидкодії схеми пристрою за рахунок зменшення часу, що витрачається на вибірку мікрокоманд з керуючої памяті, реалізованої на ПЗУ. Один із шляхів вирішення цього завдання - введення в структуру КМПК кеш-памяті, яка реалізується на швидкій статичній памяті і призначеної для тимчасового зберігання мікрокоманд, що виконувалися протягом декількох останніх тактів роботи пристрою. Рішення завдання збільшення швидкодії структур КМПК з розділенням кодів дозволить розширити сферу застосування даного класу УУ.Кеш-память може бути реалізована в базисі ПЛІС спільно зі схемою адресації і володіє значно більш високою швидкодією в порівнянні зі схемами ПЗУ, при цьому маючи інформаційну ємність в кілька відсотків від ємності Кешована схеми ПЗУ керуючої памяті. Оскільки робота кеш-памяті в складі цифрового пристрою є «прозорою», впровадження модуля кеш-памяті неповинно позначатися на логіці роботи КМПК, отже, основні етапи синтезу структур КМПК з розділенням кодів і кеш-памяттю будуть збігатися з методами для структур-прототипів без кеш-памяті. У другому розділі - «Композиційні мікропрограмні пристрою керування з розподілом кодів і кеш-памяттю» - розроблені структури КМПК c поділом кодів і кеш-памяттю мікрокоманд, для яких отримано аналітичні вирази для визначення середньої тривалості такту роботи даних структур. У даних структурах блок управління кеш-памяттю БО управляє керуючої памяттю і блоком даних кеш-памяті БД, для чого виробляє безлічі керуючих сигналів Z1 і Z2 відповідно. У випадку кеш-промаху в БД з керуючої памяті переписується блок микрокоманд D, причому кількість мікрокоманд в блоці визначається кількістю інформаційних слів в рядку кеш-памяті (тут під інформаційним словом кеш-памяті мається на увазі мікрокоманда, розрядність якої зазвичай відповідає потужності безлічі мікрооперацій).У дисертаційній роботі дано рішення актуальної наукової задачі, важливої для промисловості засобів цифрового автоматики і обчислювальної техніки, що полягає в розробці структур і методів оцінки ефективності композиційних мікропрограмних пристроїв керування з кеш-памяттю, орієнтованих на збільшення середнього швидкодії. Розроблено структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування з розділенням кодів, що використовують принцип кешування сигналів і володіють більш високою швидкодією в порівнянні з раніше відомими структурами. Розроблено евристичний алгоритм оптимізації розміщення мікрокоманд в адресному просторі керуючий памяті, що дозволяє без будь-яких додаткових схемотехнічних рішень збільшити значення ймовірності кеш-попадань, підвищивши тим самим ефективність використання модуля кеш-памяті в запропонованих структурах КМПК з кеш-памяттю. Побудовано моделі розроблених структур КМПК з розділенням кодів і кеш-памяттю мікрокоманд, що використовують в якості засобу опису мову VHDL. Организация композиционных микропрограммных устройств управления с разделением кодов и кэш-памятью / Баркалов А.А., Ковалев С.А., Бабаков Р.М., Николаенко Д.В.