Алгоритм работы микропрограммного УУ при выполнении операций сложения и умножения.

 

Операции сложения и умножения выполняются микропрограммно. В каждом такте из ПЗУ считывается очередная микрокоманда соответствующей микропрограммы (сложения или умножения) и выполняется задаваемая в ней микрооперация. Перечень микроопераций приведён в таблице 7.1. Вырабатываемые в каждом такте УС воздействуют на узлы АЛУ. В АЛУ осуществляется потактная обработка операндов. Структура АЛУ, на которую ориентированы данные микрооперации, приводится на рис. 7.4.

 

 

Таблица 7.1.

 

Код МО	Мнемоническое Обозначение (МО)	Смысл Микрооперации	Примеча- ние
	Рг1,Рг2, СМ:=0	Установка в 0 узлов АЛУ
	Рг1: = ШД	Приём операндов с ШД в Рг1
	Рг2: = ШД	Приём операндов с ШД в Рг2
	Рг1 [Зн] = 0?	Анализ знакового разряда Рг1	При Рг [Зн] = = 0 выраба- тывается ССУ = 1
	СМ [Зн] = 0?	Анализ знакового разряда СМ	При СМ [Зн] = = 0 выраба- тывается ССУ = 1
	Рг2 [n] =0?	Анализ младшего разряда Рг2	При Рг2 [n] = = 0 выраба- тывается ССУ = 1
	___ Рг1: = Рг2	Инверсия значащих разрядов в Рг1
	___ СМ: = СМ	Инверсия значащих разрядов в СМ
	___ Рг2: = Рг2 СМ: = СМ	Сдвиг в право на один разряд содержимого Рг2 и СМ
	СМ: = [СМ]+[Рг1]	Сложение содержимого СМ с Рг1
	ШД: = [СМ]	Вывод содержимого СМ на ШД
	СчТ: = N	Занесение константы в СчТ
	СчТ: = СчТ-1	Уменьшение содержимого СчТ на 1 и анализ его состояния	При СчТ= = 0 выраба- тывается ССУ = 1
	СМ [Зн]: = Рг1 [Зн]+Рг2 [Зн]	Определение знака произ- ведения
	Бп по ХХХХ	Безусловный переход по адресу ХХХХ
	Останов

 

 

 

 

Рис.7.4. Структура АЛУ на основе накапливающего сумматора.

 

В АЛУ используется сумматор накапливающего типа со сдвигом вправо. Такой СМ позволяет хранить результаты операции, а также выполнять сдвиг содержимого сумматора на 1 разряд вправо. Он избавляет от необходимости использования сдвигателя и Рг3, которые необходимы при комбинационном СМ. СМ имеет цепь циклического переноса, по которой перенос из знакового разряда поступает в младший, что обеспечивает сложение чисел в обратных кодах. Сдвиг Рг2 и СМ выполняется в одном такте. Младшие разряды, вытесняемые при сдвиге из СМ, поступают на место старших в Рг2.

Порядок выполнения микроопераций определяется алгоритмом функционирования УУ при выполнении операций сложения и умножения (см. рис.6.3).

 

Методические рекомендации:

1. При подготовке к занятию изучить теоретический материал по теме данного, а также по теме предыдущего занятия.

2. При разработке алгоритмов операций сложения и умножения особое внимание обратить на зависимость структуры алгоритма не только от формы представления и типа машинных кодов, но и от схемных особенностей АЛУ.

3. При разработке микропрограмм добиваться их аккуратной записи в конспект с подробными комментариями и тесной увязкой с операторами алгоритма.

4. При выполнении микропрограмм на модели МПУУ добиться ясного и чёткого понимания характера процесса, протекающего в МПУУ и АЛУ при выполнении каждой микрокоманды.

5. Контроль степени усвоения учебного материала рекомендуется произвести в конце занятия, с учетом работы на занятии.

Задание для работы на занятии

1. Изучить структуру микропрограммного УУ и принцип его работы.

2. Используя перечень микроопераций и соответствующие алгоритмы, составить микропрограммы сложения и умножения. Оформить микропрограммы в виде таблицы 7.2.

 

Т а б л и ц а 7.2

Адрес ячейки ПЗУ микропрограмм	Код микрокоманды	Пояснения
Код МО	Адрес следую- щей МК
			Р1; Р2: СМ: = 0
			Р1: = ШД
....	....	....	....

 

 

3. Произвести оценку полученных результатов и сделать выводы.

 

7.5.Задание для работы на самоподготовке:

1. По технологии, отработанной на занятии, составить алгоритм и микропрограмму деления числа на восемь.

2. Сделать выводы относительно системы микрокоманд МПУУ.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Какие функции выполняет УУ процессора?

2. Какие схемные особенности АЛУ (рис.7.4) должны учитываться при составлении микропрограммы?

3. Пояснить структуру УУ, назначение отдельных блоков.

4. Что такое микрооперация, микрокоманда, микропрограмма?

5. Пояснить сущность принципа микропрограммного управления.

6. Пояснить работу БУК и БМК.

7. Пояснить структуру команды и микрокоманды.

8. Пояснить сущность способов адресации.

9. Что понимается под временем такта и цикла работы процессора?

 

Литература:

1. Каган Б.М. ЭВМ и системы. стр.204-227.