Проектирование ЭВМ. Довгий П.С - 41 стр.

UptoLike

41
5.1. Синхронизация схем ЭВМ
В большинстве существующие ЭВМ строятся на основе синхронных
схем, в которых учитывается общий синхросигнал.
При этом изменение состояния двухтактных регистров при записи
синхронизируется фронтом синхросигнала Clk. Период синхросигнала
называют тактом работы CPU.
Для записи в память и регистры-защелки используется
синхронизированный управляющий сигнал.
Чтение адресуемой памяти при записи в обычную однопортовую память
запрещено, так как используется один общий альтернативный сигнал
записи/чтения Wr (0-чтение, 1-запись), постоянный в течение такта.
Управляющие сигналы Y изменяются на входах функциональных
элементов с задержкой (t) относительно фронта синхросигнала Сlk, но
сохраняются в момент переключения управляющих сигналов Y. Новые
значения Y сохраняются в течение всего последующего такта в соответствии с
диаграммой рис. 5.1.
Временная диаграмма одного такта работы ЭВМ приведена на рис 5.1.
такт
Сlk - синхросигнал
t
Y- управление
Рис.5.1. Временная диаграмма синхронизации.
Микрокоманда формируется CU с задержкой t и исполняется в течение
такта: начинается по фронту, в котором изменяется состояние регистров, и
завершается по фронту, который фиксирует новое состояние.
Время переключения логики, формирующей новые состояния регистров,
определяет длительность такта.
Порядок выполнения микрокоманд в микропрограмме зависит от состояния
регистров и
признаков, формируемых в АЛУ.
Микрооперации счета, сдвига могут быть выполнены в регистрах-
счетчиках или сдвигателях на основе синхронизированных регистров.
Применение таких элементов позволяет параллельно (с совмещением)
выполнять несколько микроопераций в одном такте. Например, IR=Code(PC+)
чтение первого байта команды и пост-автоинкремент программного
счетчика.