Тенденции развития вычислительной техники. Принципы организации ЭВМ

Функция любого управляющего автомата — генерирование последовательности управляющих слов (микрокоманд), определенной реализуемым алгоритмом с учетом значений осведомительных сигналов. Исходным для проектирования управляющего автомата (УА) является микропрограмма, представленная, например, в форме ГСА.

Различают два класса управляющих автоматов:

• 
  с "жесткой" логикой:
  
  • 
    автомат Мура;
    
  • 
    автомат Мили;
    
  • 
    С-автомат;
    
• 
  с программируемой логикой.
  

Название «автомат с жёсткой логикой» проистекает из того, что алгоритм функционирования такого автомата жёстко задан его схемой. Для внесения даже незначительных изменений в алгоритм необходимо полностью (или почти полностью) пересинтезировать всю схему автомата. Обычно тип микропрограммного автомата (МПА), формирующего сигналы управления, определяет название всего УУ. Так, УУ с жесткой логикой управления имеет в своем составе МПА с жесткой (аппаратной) логикой. При создании такого МПА выходные сигналы управления реализуются за счет однажды соединенных между собой логических схем.

Управляющий автомат с программируемой логикой
Если заранее разместить в запоминающем устройстве все необходимые для реализации заданного алгоритма (группы алгоритмов) микрокоманды, а по- том выбирать их из памяти в порядке, предусмотренном алгоритмом (с учетом значения осведомительных сигналов), то получим управляющий автомат, структура которого слабо зависит от реализуемых алгоритмов, а поведение в основном определяется содержимым запоминающего устройства.

При изменениях реализуемого алгоритма в достаточно широких пределах структура такого автомата не меняется, достаточно лишь изменить содержимое ячеек запоминающего устройства. Управляющий микропрограммный автомат, построенный по таким принципам, называется управляющим автоматом с программируемой логикой.

Автомат включает в себя запоминающее устройство микрокоманд (обычно реализуемое как ПЗУ), регистр микрокоманд и устройство формирования адреса микрокоманды.