Управляющие системы и машины, №2, 2018, стаття 5
DOI: https://doi.org/10.15407/usim.2018.02.042
Бабаков Р.М., Баркалов А.А. Уменьшение максимального количества существенных входных переменных в микропрограммном автомате с операционным автоматом переходов. Управляющие системы и машины. 2018. № 2. C. 42-51.
УДК 004.2
Р.M. Бабаков, канд. техн. наук, доцент, Донецький нац. ун-т ім. Василя Стуса (Україна), вул. 600-річчя, 21, Вінниця, 21021, Україна, r.babakov@donnu.edu.ua
О.О. Баркалов, д-р. техн. наук, професор, У-т Зеленогурський (Польща), вул. Підгірна, 50, Зелена Гура, 65246, Польща, a.barkalov@imei.uz.zgora.pl
ЗМЕНШЕННЯ МАКСИМАЛЬНОЇ КІЛЬКОСТІ СУТТЄВИХ ВХІДНИХ В МІКРОПРОГРАМНОМУ АВТОМАТІ З ОПЕРАЦІЙНИМ АВТОМАТОМ ПЕРЕХОДІВ
Вступ. В даній статті об’єктом дослідження є мікропрограмний автомат з операційним автоматом переходів за заміною вхідних змінних. В цифрових пристроях мікропрограмний автомат виконує функцію пристрою керування та координує функціонування інших блоків системи. Однією із провідних науково-практичних задач є зменшення апаратурних витрат в логічній схемі мікропрограмного автомата. Одним зі шляхів вирішення цієї задачі є розробка нових структур мікропрограмних автоматів та методів їх синтезу. До таких структур належить мікропрограмний автомат з операційним автоматом переходів. В цій структурі схема формування переходів представляється у формі операційного автомата, що складається з множини окремих операційних блоків. Кожний операційний блок імплементує власний закон перетворення кодів станів та вхідних сигналів автомата, згідно з яким реалізується певна підмножина мікропрограмних переходів. При цьому апаратурні витрати в окремому операційному блоці не залежать від кількості мікропрограмних переходів, що імплементуються цим блоком. Це дозволяє за певних умов досягти зменшення апаратурних витрат у порівнянні із імплементацією функції переходів мікропрограмного автомата канонічним способом за системою булевих рівнянь. Підхід, що приводить до представлення схеми формування переходів мікропрограмного автомата у вигляді операційного автомата, названий операційною реалізацією функції переходів автомата. Використання в структурі методу заміни вхідних змінних робить можливим додаткове зменшення апаратурних витрат в окремих блоках мікропрограмного автомата.
Мета. Метою статті є дослідження нового способу оптимізації апаратурних витрат в мікропрограмному автоматі з операційним автоматом переходів та заміною вхідних змінних.
Методи. Запропоновано використовувати метод зменшення максимальної кількості суттєвих вхідних змінних. Метод полягає у додаванні додаткових станів, що призводить до зменшення кількості вхідних сигналів, які аналізуються за один автоматний перехід.
Результати. Запропонований підхід не призводить до зміни структури мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів та заміною вхідних змінних. Зменшення апаратурних витрат в операційному автоматі переходів може бути досягнуте завдяки зменшенню кількості операцій переходів. Також можливе додаткове зменшення витрат апаратури в деяких блоках структури за рахунок зменшення проміжних сигналів, що використовуються у структурі автомата для заміни вхідних змінних.
Висновки. Зменшення максимальної кількості вхідних змінних дозволяє за певних умов досягти зменшення апаратурних витрат в логічній схемі мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів та заміною вхідних змінних. Недоліком запропонованого підходу є збільшення часу виконання алгоритму, що імплементується мікропрограмним атвоматом.
Завантажити повний текст в PDF (россійською).
Ключовi слова: мікропрограмний автомат, операційний автомат переходів, заміна вхідних змінних, апаратурні витрати.
Отримана 03.04.2018
