Розглянуто формалізовані методи реалізації операційних автоматів і пристроїв керування на основі стандартних операційних блоків. Наведено графічні схеми алгоритму методів синтезу пристроїв керування. Висвітлено питання зменшення апаратурних витрат в схемах даних пристроїв, що використовуються на сучасному етапі розвитку електронних технологій.

Рассмотрены формализированные методы реализации операционных автоматов и устройств управления на основе стандартных операционных блоков. Приведены графические схемы алгоритма методов синтеза устройств управления. Освещены вопросы уменьшения аппаратурных расходов в схемах данных устройств, используемых на современном этапе развития электронных технологий.

Запропоновано метод мінімізації апаратурних витрат у логічній схемі мікропрограмного автомата Мілі. Метод базується на трансформації максимальних кодів мікрокоманд у коди сумісних мікрооперацій і представленні термів системи функцій збудження пам'яті як пари "мікрокоманда в початковому стані, мікрокоманда в стані переходу". Розглянуто метод синтезу та приклад його використання.

Запропоновано метод оптимізації апаратурних витрат у схемі композиційного мікропрограмного пристрою керування. Метод базується на розбитті множини елементарних операторних лінійних ланцюгів на класи псевдоеквівалентних операторних лінійних ланцюгів. Наведено метод синтезу та приклад його застосування.

The work is devoted to the problem of the analysis and synthesis of adaptive signal processing algorithms for the signals with not exact parameters knowledge. The instance of the traditional signal processing theory extension for the case of signals with not exact parameters knowledge is analyzed. The diagrams of algorithms quality received as a result of imitating modeling are given.

The method of hardware reduction is proposed which is oriented on compositional microprogram control units and PAL-based CPLD chips. The method is based on a wide fan-in of PAL macrocells allowing using more than one source of microinstruction address. Such approach permits to minimize the number of PAL macrocells used for transformation of microinstruction address. Conditions for this method' application and example of its application are given. The results of experiments are shown.

The new design method for compositional microprogram control units with code sharing is proposed. The method targets on reduction in the number of PAL macrocells in the combinational part of control unit. Some additional control microinstructions containing codes of the classes of pseudoequivalent chains are used for operational linear chains modification. Proposed method is illustrated by an example. Various graph-scheme of algorithm (GSA) research results are illustrated with the diagrams. Most desirable GSA characteristics for using proposed method were obtained.

Індекс рубрикатора НБУВ: З815

Рубрики:

Теорія автоматів

Шифр НБУВ: ІВ213720 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Е621.158.262

Рубрики:

Diptera Двокрилі

Шифр НБУВ: Ж27025 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано метод синтезу композиційних мікропрограмних пристроїв керування на матрицях, що замовляються користувачем. Використання перетворювача кодів спрямоване на зменшення площі матриць для реалізації комбінаційної частини пристрою керування. Наведено приклад використання методу для інтерпретації граф-схем алгоритмів, а також наведено результати досліджень у вигляді графіків.

Зазначено, що модифікація методу синтезу композиційного мікропрограмного пристрою керування спрямована на зменшення апаратурних витрат під час реалізації у FPGA базисі. Зменшення складності блоку адресації мікрокоманд досягається завдяки полю, що містить код класу псевдоеквівалентного операторного лінійного ланцюга. Наведено умови доцільності та приклад використання модифікації методу синтезу.

Запропоновано модифікований метод реалізації композиційних мікропрограмних пристроїв керування на замовних матрицях. Наведено аналіз запропонованого методу та результати моделювання для граф-схем алгоритмів.

Запропоновано загальний метод перетворення кодів станів у коди наборів мікрооперацій і навпаки. Запропоновано структури схем МПА Милі й Мура й показано методи їх синтезу. Подальше зниження апаратних витрат пов'язане зі збільшенням рівнів схеми. Наведено можливі рішення.

Викладено класичні принципи організації та дизайну для основних блоків комп'ютерів. Розкрито проблеми організації та проектування блоків процесора. Подано інформацію про класичні принципи організації комп'ютера та дизайну. Матеріали подано англійською мовою.

Запропоновано метод зменшення апаратурних витрат у схемі КМПК із розподілом кодів, який орієнтовано на технологію FPGA. Метод засновано на використанні трьох джерел кодів класів псевдоеквівалентних ОЛЛ та мультіплексору, який дозволяє вибрати одне з цих джерел. Такій підхід дозволить зменшити число LUT елементів у схемі адресації КМПК. Наведено приклад використання запропонованого методу.

Розглянуто задачу формалізації опису мікропрограмного автомата, заснованого на принципі операційного перетворення кодів станів, за допомогою модифікованої таблиці переходів. Об'єкт дослідження - модель мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів. Мета роботи - розробка та дослідження способу формального завдання мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів у вигляді модифікованої таблиці переходів, що містить достатню інформацію для синтезу логічної схеми автомата в базисі програмувальних логічних пристроїв. Запропоновано новий спосіб представлення формального рішення задачі алгебраїчного синтезу мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів у вигляді операційної таблиці переходів. Ця таблиця є модифікацією прямої структурної таблиці, зазвичай використовуваної при синтезі мікропрограмних автоматів. Використання раніше відомого представлення формального вирішення задачі алгебраїчного синтезу у вигляді системи ізоморфізмів автоматних алгебр є надто формалізованим і ускладнює синтез логічної схеми автомата внаслідок роздільного опису функцій переходів і виходів. Показано, що структура мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів вимагає внесення до традиційної таблиці переходів інформації про множину інтерпретацій кодів станів і використовувані операції переходів. Зазначено, що запропонована операційна таблиця переходів містить достатню інформацію для синтезу логічної схеми автомата. Наведено приклад побудови операційної таблиці переходів для автомата, заданого граф-схемою імплементованого алгоритму керування. У прикладі показані різні методи інтерпретації кодів станів. Запропоновано порядок синтезу схеми формування кодів операцій переходів та схеми формування мікрооперацій за операційною таблицею переходів. Розглянуто приклад виконання основних етапів синтезу мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів за операційною таблицею переходів. Наведено приклади моделей синтезованого автомата мовою VHDL, які враховують особливості представлення моделей кінцевих автоматів у САПР Xilinx Vivado. Показано результати синтезу автомата за VHDL-моделями у базисі ПЛіС FPGA. Висновки: проведені експерименти підтвердили достатність операційної таблиці переходів для опису мікропрограмного автомата з операційним перетворенням станів кодів з метою подальшого синтезу його логічної схеми. Перспективи подальших досліджень полягають у використанні запропонованої операційної таблиці переходів при розробці різних методів синтезу та оптимізації мікропрограмних автоматів з операційним перетворенням кодів станів.

Розглянуто задачу оцінки ефективності автоматизованого проєктування мікропрограмного автомата з операційним перетворенням кодів станів із використанням САПР Xilinx Vivado. Об'єкт дослідження - граф-схеми алгоритмів керування, що імплементуються мікропрограмним автоматом та здатні довести ефективність принципу операційного перетворення кодів станів у порівнянні зі стандартними методами синтезу, вбудованими в САПР, в контексті оптимізації апаратурних витрат. Мета роботи - розробка і дослідження граф-схем алгоритмів керування з метою обгрунтування ефективності застосування структури мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів у порівнянні із вбудованими методами синтезу автоматів в САПР Xilinx Vivado в базисі програмувальних логічних пристроїв. В основу дослідження покладено гіпотетичне припущення про те, що САПР Xilinx Vivado має вбудовані методи автоматизованого проектування схеми мікропрограмного автомата, ефективність яких за критерієм апаратурних витрат перевершує інші відомих методи оптимізації апаратурних витрат в схемі автомата. З метою спростування даної гіпотези запропоновано довести, що в окремих випадках відомі методи оптимізації апаратурних витрат в схемі автомата є більш ефективними у порівняні з методами, вбудованими в САПР. В роботі в якості відомого методу оптимізації обраний метод операційного перетворення кодів станів, що породжує структуру мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів. Ефективність цього методу доводиться на прикладі кількох тестових граф-схем алгоритмів, структура яких є абстрактною і штучно адаптована до обраного методу оптимізації. Адаптація обраних граф-схем алгоритмів полягає в тому, що для їх реалізації за допомогою мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів потрібна відносно мала кількість операцій переходів. Це сприяє спрощенню схеми автомата і зменшенню апаратурних витрат на її реалізацію. Разом з тим тестові граф-схеми алгоритмів мають можливість масштабування, що дозволяє автоматизувати побудову VHDL-моделей відповідного автомата для граф-схем різного розміру і оцінити оптимізацію апаратурних витрат для автоматів різної складності. На прикладі декількох граф-схем алгоритмів продемонстровано, що в окремих випадках жоден із методів синтезу кінцевих автоматів, вбудованих в САПР Xilinx Vivado, не здатен перевершити метод операційного перетворення кодів станів за критерієм апаратурних витрат на реалізацію схеми мікропрограмного автомата. При цьому може досягатись кількаразовий виграш у витратах апаратури, що свідчить про доцільність використання даного методу за певних умов. Формальне визначення таких умов для розглянутого та інших відомих методів оптимізації є окремою невирішеною науковою проблемою. Висновки: проведені експерименти підтвердили, що в окремих випадках відомі методи синтезу мікропрограмних автоматів дозволяють отримати схеми автоматів із меншими витратами апаратури, ніж при використанні методів синтезу автоматів, вбудованих в САПР Xilinx Vivado.