Концепция операционного и управляющего автоматов

Операционный автомат (ОА) служит для хранения слов информации, выполнения набора микроопераций и вычисления значений логических условий, т.е. операционный автомат является структурой, организованной для выполнения действий над информацией. На вход ОА подаются входные данные DI, которые в соответствии с алгоритмом операции преобразуются в выходные данные D_O . Кроме того, ОА вырабатывает множество {x} осведомительных сигналов (логических условий) для управляющего автомата.

Управляющий автомат (УА) генерирует последовательность управляющих сигналов {y}, обеспечивающую выполнение в операционном автомате заданной последовательности элементарных действий, которая реализует алгоритм выполняемой операции. Управляющая последовательность генерируется в соответствии с заданным алгоритмом и с учетом значений логических условий x , формируемых ОА.

Часто операционное устройство может выполнять несколько различных операций (например, арифметико-логическое устройство может выполнять четыре арифметических действия и несколько логических операций над входными словами). В этом случае на вход УА поступает команда C, определяющая тип выполняемой операции. Кроме того, поскольку различные операции над различными данными выполняются за разное время, УА формирует сигнал g , отмечающий окончание операции и готовность выходных данных.

Таким образом, любое операционное устройство — процессор (который обычно, в свою очередь, представляют состоящим из двух операционных устройств: АЛУ — арифметико-логического устройства и ЦУУ — центрального устройства управления), канал ввода/вывода, контроллер внешнего устройства — можно представить как композицию операционного и управляющего автоматов. Операционный автомат, реализуя действия над словами информации, является исполнительной частью устройства, работу которого организует управляющий автомат, генерирующий необходимые последовательности управляющих сигналов.