Вычислительные машины и системы. Ремонтов А.П - 18 стр.

том числе и цифровой обработки сигналов, мало ориентированы на аппаратурную реали-
зацию. Необходимы специальные -аппаратурно-ориентированные алгоритмы, синтезиро-
ванные с учётом требований технологии СБИС. В идеальном случае процесс разработки
алгоритма должен быть совмещён с проектированием СБИС, так как топология СБИС
изоморфна потоковому графу аппаратурно-реализуемого алгоритма.
   Рассмотрим процесс решения задачи на универсальной ЭВМ, включающий ряд эта-
пов, показанных на рис. 1. 4. На начальном этапе задача, возникающая в некоторой при-
                                             кладной
                                                 области, формулируется на естест-
                                             венном языке (составляется описание за-
                                             дачи).Затем осуществляется математиче-
                                             ская постановка задачи выбор
                                                 соответствующих типовых подзадач.
                                             Следующим этапом является выбор ти-
                                             повых вычислительных процедур для
                                             реализации необходимых подзадач и
                                             отображение алгоритма на структуру
                                             вычислительной системы. После это-
                                             го алгоритм исполняется на имеющейся
                                             вычислительной структуре.
              Рис. 1.4.                          логическое устройство (АЛУ) строит-
ся, как правило, на основе универсального сумматора. Такое АЛУ выполняет лишь эле-
ментарные операции типа сложения, сдвига и некоторые другие. Поэтому для исполнения
алгоритма на таком АЛУ необходима программа, состоящая из таких операций.
   Таким образом, выбор типовых подзадач, типовых процедур и отображение алгорит-
ма на структуру вычислительной системы осуществляется в универсальной ЭВМ
на этапе процедурного программирования.
   Время решения задачи на такой ЭВМ прямо зависит от длины программы. Чем круп-
нее будет математическая функция, выполняемая аппаратурно, тем меньше будет длина
программы, меньше обращений к памяти, а, следовательно, меньше время решения и
выше производительность ЭВМ. По мере роста возможностей интегральной электрони-
ки увеличивается сложность задач, для которых возможна аппаратная реализация их
решения, и граница между задачами, реализуемыми аппаратурно и программно, сдвига-
ется. То есть, аппаратурно реализуются уже типовые вычислительные процедуры, круп-
ные математические и даже прикладные алгоритмы. С другой стороны, рост производи-
тельности процессоров позволяет решать более сложные задачи, традиционно решавшие-
                                  18