Розроблено нові структури та методи синтезу композиційних мікропрограмних пристроїв керування (КМПК) з перетворенням адрес мікрокоманд на базі КМПК з поділом кодів, що дозволяють зменшити ємність керуючої пам'яті під час реалізації на FPGA. Вперше застосовано методи перетворення адрес розширених мікрокоманд і адрес наборів мікрооперацій у структурах КМПК з поділом кодів, що дозволяє оптимізувати ємність керуючої пам'яті під час реалізації на FPGA. Одержано аналітичні залежності числа КЛБ вузлів КМПК та ємності керуючої пам'яті від різних параметрів граф-схем алгоритмів. Визначено область ефективного застосування запропонованих структур.

  Скачати повний текст

На підставі проведених теоретичних та експериментальних досліджень запропоновано нові формальні методи синтезу композиційних мікропрограмних пристроїв керування. Відзначено, що оптимізація апаратурних витрат у схемі формування адреси може бути отримана у разі представлення адреси мікрокоманди у вигляді конкатенації коду операторного лінійного ланцюга та її компоненти. Висвітлено методи синтезу композиційних мікропрограмних пристроїв керування з традиційними й елементарними операторними лінійними ланцюгами. Оптимізації апаратури досягнуто за рахунок використання псевдоеквівалентних станів автомата Мура, що здійснює адресацію мікрокоманд. Отримано аналітичні оцінки складності апаратурних витрат як функції від параметрів елементного базису та інтерпретованої граф-схеми алгоритму. Розширено клас синтезованих мікропрограмних пристроїв керування. Визначено область ефективного використання запропонованих структур композиційних мікропрограмних пристроїв керування.

  Скачати повний текст

На підставі результатів теоретичних і експериментальних досліджень запропоновано нові структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів. Показано, що для оптимізації швидкодії у їх схемах може бути використаний метод кешування сигналів. Даний метод застосовано для зниження середнього часу доступу до блоків структур пристроїв керування, реалізованим у базисі ПЗП або ППЗП. Розроблено нові структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів з кешуванням сигналів, що мають більш високу швидкодію у порівнянні з відомими структурами. Запропоновано метод визначення середньої тривалості такту роботи розроблених структур без поділу кодів з кешуванням, застосування якого дозволяє виконати аналіз структур пристроїв керування з довільним розміщенням декількох модулів кеш-пам'яті. Розроблено програмні моделі запропонованих структур, де використані як засоби моделювання мова опису апаратури VHDL та мова програмування C++. Досліджено розроблені структури з метою визначення області їх ефективного застосування. Вивчено ефективність структур з використанням часових характеристик блоків, а також значення ймовірностей кеш-влучень. З'ясовано, що запропоновані структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів з кешуванням сигналів у аспекті швидкодії у середньому в 2,5 раза ефективніші у порівнянні з аналогічними структурами-прототипами без кеш-пам'яті. Одержано залежності апаратурних витрат у модулі кеш-пам'яті від параметрів модуля. Дані залежності описані аналітичними виразами, які можуть бути використані проектувальниками апаратури для оцінювання можливостей використання розроблених структур з кеш-пам'яттю під час проектування обчислювальних систем.

  Скачати повний текст

Розроблено моделі, методи та алгоритми синтезу програмованих логічних контролерів (ПЛК), в яких процедури перевірки справності та відновлення працездатності здійснюються вбудованими засобами тестового та функціонального діагностування. Запропоновано нові методи побудови діагностичних експериментів (ДЕ) в багатопроцесорних ПЛК (БПЛК) на базі використання графових моделей Препарата-Меца-Чена (ПМЧ). Розроблено графові моделі БПЛК із процесорними модулями, які самотестуються, що дозволяє на поведінковому рівні організувати умовні ДЕ для виявлення несправних процесорних модулів і ТІЗ. Розроблено нові ефективні методи синтезу синдромно тестованих схем, на базі яких виконано проектування лічильників адрес, таймерів, генераторів тестових послідовностей, синдромно-сигнатурних аналізаторів, арифметико-логічних пристроїв БПЛК. Показано, що впровадження розроблених методів і алгоритмів у промислове виробництво сприяє підвищенню відмовостійкості систем управління та зниженню витрат на технічне обслуговування пристроїв.

  Скачати повний текст

Запропоновано використання методу кешування сигналів у структурах композиційних мікропрограмних пристроїв керування (КМПК) з поділом кодів з метою збільшення середньої швидкості пристроїв. Розроблено нові структури та методи синтезу КМПК з поділом кодів і кеш-пам'яттю мікрокоманд, що мають більш високу середню швидкодію у порівнянні з раніше відомими структурами. Розроблено евристичний алгоритм оптимізації розміщення мікрокоманд в адресатному просторі керувальної пам'яті, що дозволяє підвищити ефективність використання кеш-пам'яті в розроблених структурах.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено структурні та функціональні схеми композиційних мікропрограмних пристроїв керування з кеш-пам'яттю мікрокоманд, що володіють більш високою швидкодією у порівнянні з раніше відомими. Запропоновано аналітичні методи визначення точного значення імовірності кеш-влучень по граф-схемі алгоритму для композиційних мікропрограмних пристроїв керування з кеш-пам'яттю з прямим відображенням і цілком асоціативного типу. Одержано аналітичні залежності ефективності використання кеш-пам'яті у композиційних мікропрограмних пристроях керування від характеристик граф-схеми алгоритму керування, типу кеш-пам'яті та елементного базису.

  Скачати повний текст

Вивчено розробку методів синтезу й оптимізації композиційного мікропрограмного пристрою керування (КМПК) у базисі програмувальних логічних інтегральних схем з архітектурою FPGA. Удосконалено метод синтезу КМПК з перетворювачем адреси мікрокоманд за рахунок застосування алгоритму розщеплення операторних лінійних ланцюгів (ОЛЛ), що дозволяє зменшити апаратурні витрати в логічній схемі пристрою. Розроблено новий метод синтезу КМПК з оптимальною адресацією мікрокоманд, який використовує процедуру елементаризації ОЛЛ із розділенням кодів, що дозволяє зменшити апаратурні витрати в схемі пристрою в порівнянні з КМПК із загальною пам'яттю.

  Скачати повний текст