Организация микропроцессорных систем. Учебное пособие. Могнонов П.Б. - 89 стр.

UptoLike

Составители: 

параллельно, а сами группыв отношении предшествования. К этому классу относятся
матричные и векторные ЭВМ.
Матричные ЭВМ состоят из множества процессорных элементов, работающих под
управлением одного устройства управления. Важная особенность УУ заключается в том, что
на каждом такте оно предписывает исполнение одной и той же команды на всех
процессорных элементах над различными элементами данных. Таким образом, все
одновременно обрабатываемые элементы данных подвергаются одинаковому
преобразованию. Процесс суммирования элементов двух массивов А(n)+B(n) на таких
машинах проиллюстрирован на рис.5.5.
Если в матричных ЭВМ элементарная вычислительная конструкция выполняется на
разных процессорах, то в векторных системах эта конструкция реализуется конвейерным
процессором. В этом и заключается главное различие этих вычислительных систем.
ПЭ
1
А(1)
В(1)
А(1)+В(1)
ПЭ
2
А(2)
В(2)
А(2)+В(2)
ПЭ
n
А(n)
В(n)
А(n)+В(n)
УУ
+
+
+
Рис.5.5. Сложение двух массивов на матричных ЭВМ
МКОДмножественный поток команд, одиночный поток данных. Взаимосвязь
между командами и данными для данной архитектуры приведена на рис.5.6.
В этой архитектуре имеется множество процессоров, обрабатывающих один поток
данных под управлением различных команд. Некоторые специалисты считают этот класс
ЭВМ вакантным, однако, большинство из них относят к нему конвейерные системы.
УУ
1
УУ
2
УУ
n
M
ПЭ
1
ПЭ
2
ПЭ
n
M
Поток команд 1
Поток команд 1
Поток команд n
Поток данных
Рис.5.6. Архитектура МКОД
Конвейерные машины основаны на разделение всего алгоритма на последовательные
элементарные вычислительные конструкции. Эти конструкции, в свою очередь, разделяются
на последовательность некоторых более специализированных этапов, где организуется
передача данных от одного этапа к последующему. Такие машины состоят из элементарных
процессоров ПЭ
i
, определяющие соответствующий этап и работающие параллельно. Данные
вводятся в конвейер по шагам обработки. На каждом шаге одна операция выполняется над
каждым элементом данных, в то время как различные шаги по обработке данных
параллельно, а сами группы – в отношении предшествования. К этому классу относятся
матричные и векторные ЭВМ.
      Матричные ЭВМ состоят из множества процессорных элементов, работающих под
управлением одного устройства управления. Важная особенность УУ заключается в том, что
на каждом такте оно предписывает исполнение одной и той же команды на всех
процессорных элементах над различными элементами данных. Таким образом, все
одновременно     обрабатываемые     элементы    данных     подвергаются    одинаковому
преобразованию. Процесс суммирования элементов двух массивов А(n)+B(n) на таких
машинах проиллюстрирован на рис.5.5.
       Если в матричных ЭВМ элементарная вычислительная конструкция выполняется на
разных процессорах, то в векторных системах эта конструкция реализуется конвейерным
процессором. В этом и заключается главное различие этих вычислительных систем.


                                                  УУ
                            +
                                                             +
                                                       +

                      ПЭ1                         ПЭ2            …ПЭn



                     А(1)                      А(2)            А(n)
                     В(1)                      В(2)            В(n)
                   А(1)+В(1)                 А(2)+В(2)       А(n)+В(n)

                     Рис.5.5. Сложение двух массивов на матричных ЭВМ

      МКОД – множественный поток команд, одиночный поток данных. Взаимосвязь
между командами и данными для данной архитектуры приведена на рис.5.6.
      В этой архитектуре имеется множество процессоров, обрабатывающих один поток
данных под управлением различных команд. Некоторые специалисты считают этот класс
ЭВМ вакантным, однако, большинство из них относят к нему конвейерные системы.
                                Поток ком анд 1
                      УУ1                          ПЭ1
                                                           Поток данны х
                                Поток ком анд 1
                      УУ2                          ПЭ2
                       M                               M
                                Поток ком анд n
                      УУn                           ПЭn



                                 Рис.5.6. Архитектура МКОД

      Конвейерные машины основаны на разделение всего алгоритма на последовательные
элементарные вычислительные конструкции. Эти конструкции, в свою очередь, разделяются
на последовательность некоторых более специализированных этапов, где организуется
передача данных от одного этапа к последующему. Такие машины состоят из элементарных
процессоров ПЭi, определяющие соответствующий этап и работающие параллельно. Данные
вводятся в конвейер по шагам обработки. На каждом шаге одна операция выполняется над
каждым элементом данных, в то время как различные шаги по обработке данных