DR

Y Х

F

Рис.1. Структурная схема процессора по В.М.Глушкову

ОА предназначен для преобразования операндов D в результат R. Этот автомат работает под действием управляющих сигналов, множество которых обозначено через Y.

УА предназначен для формирования подмножеств управляющих сигналов для операций F_i , множество которых обозначено через F. Указанные подмножества управляющих сигналов формируются на основе кодов операций F_i и осведомительных сигналов, множество которых обозначено через X.

Осведомительные сигналы характеризуют получаемые результаты с качественной стороны. Любое действие в компьютере выполняется на основе функциональной микропрограммы, которая представляет собой программу, составленную в терминах микроопераций и осведомительных сигналов.

Таким образом, принцип микропрограммного управления можно сформулировать следующим образом:

1) любое действие делится на совокупность элементарных действий (микроопераций);

2) ни одно действие не является элементарным;

3) для изменения порядка следования микроопераций вводятся осведомительные сигналы;

4) для каждого действия составляется микропрограмма в терминах микроопераций (МО) и осведомительных сигналов.

Микропрограммы всех операций хранятся в специальном (управляющем) запоминающем устройстве.

1. Язык микропрограммирования (Ф-язык)

1.1. Общие сведения о языке

Для составления микропрограмм используется какой-либо язык микропрограммирования, в учебном процессе вузов нашел наибольшее применение язык микропрограммирования, предложенный Г.И.Новиковым [2]. Этот язык называется Ф-языком в соответствие с тем, что он предназначен для описания работы функционирования схем, выполняющих операции по преобразованию дискретных объектов. Для составления программ решения математических, физических, экономических и других задач его применять нецелесообразно из-за элементарности его действий.

Особенностями Ф-языка являются двоичный характер операндов, результатов и наличие средств описания работы типовых узлов (регистров, счетчиков, сумматоров и др.) и памяти.

Ф-язык включает в свой состав разнообразные, как сейчас принято говорить, конструкции. Все они делятся на элементарные конструкции, конструкции средней сложности и сложные конструкции.

К элементарным конструкциям относятся константы, слова, массивы и поля.

Как в любом современном языке, в Ф-языке имеется возможность работы со словами переменной длины. Микрооперации и двоичные выражения составляют группу конструкций средней сложности. Наконец, сложными конструкциями являются функциональные микропрограммы (ФМП).

1.2. Элементарные конструкции языка

Выше было указано, что к элементарным конструкциям относятся константы, слова, массивы и поля.

Константы в Ф-языке используются в качестве сомножителей, слагаемых, составных частей слов, параметров сдвига. Константа является базовой единицей языка.

Константы задаются в двоичной системе как положительные числа; допускается задавать константу в десятичной и восьмеричной системах счисления. В этих случаях правее значения константы приписывается строчная буква Д или В.

Пусть, например, требуется константа со значением 1010, в восьмеричной системе счисления это будет соответствовать записи 12В, в десятичной – 10Д.

Слово является основной информационной единицей языка, оно представляет собой упорядоченное сочетание двоичных разрядов. Слово вводится в употребление своим описанием, которое начинается с имени. После имени в круглых скобках указываются номера разрядов. Левый (старший) разряд обычно имеет номер 1. Между номерами разрядов ставится разделитель типа «:». Имя должно начинаться с прописной буквы латинского или русского алфавитов.

Например, записи А(1:32), В1(1:16) вводят в употребление 32-разрядное слово А и 16-разрядное слово В1.

Если в скобках будет стоять только один номер, то это будет соответствовать разряду с используемым номером. Например, записи А(1), В1(16) вводят в употребление 1-ый разряд слова А и 16-ый разряд слова В1.

Массив представляет собой упорядоченную совокупность слов равной длины, имеющих одинаковый смысл.

Массив вводится в употребление своим описанием, которое начинается также с имени, далее следуют квадратные скобки с номерами крайних слов и круглые скобки с номерами разрядов слов.

Например, запись ЗУ[1:1024](1:37) вводит в употребление массив из 1024 37-разрядных слов. Очевидно, что речь идет о запоминающем устройстве.