Синтез и отладка алгоритмов функционирования цифровых устройств управления - 4 стр.

UptoLike

4
ЦУ, а именно: деление на нуль, переполнение и т. п. вырабатывается сигнал
"исключение". Эти сигналы поступают от ЦУ во внешнюю среду. Для ОА
от внешней среды поступают обрабатываемые данные ("входные данные"),
а результат работы выдается во внешнюю среду ("выходные данные").
Разработка ЦУ начинается с этапа эскизного проектирования. На этом
этапе выполняется переход от словесной формулировки алгоритма, данной
в техническом задании на проектирование, к формализованному описанию.
При этом, как правило, возможна реализация нескольких вариантов устрой-
ства. Как правило, каждый из вариантов прорабатывается с различной сте-
пенью детализации. Важнейшей задачей при этом является обеспечение
возможности оценить альтернативные варианты проектирования. От каче-
ства
выбранного варианта в дальнейшем будут существенно зависеть все
последующие этапы проектирования, т. е. такие характеристики устройства
как сложность аппаратной реализации, быстродействие, будут существенно
зависеть от предлагаемого алгоритма. Поэтому желательно на этом самом
раннем этапе проектирования получить возможность как проверить пра-
вильность алгоритма, так и оценить его характеристики. Для выполнения
этого
необходимо иметь инструментальные средства с использованием
компьютерных технологий. И если для выполнения последующих этапов
проектирования уже существует достаточно много систем CAD/CAM (com-
puter aided design/computer aided modeling), позволяющих оценить правиль-
ность и качество принимаемых решений, то для этапа эскизного проектиро-
вания их недостаточно.
Существенным является и то, что современная тенденция проектирова-
ния цифровых устройств, реализующих
параллельные алгоритмы, значи-
тельно усложняет эту задачу. Во-первых, разработчику традиционно, с точ-
ки зрения ранее накопленного опыта и по своей физической сути (одна го-
лова), способнее мыслить в рамках однопроцессорной системы, легче опи-
сывать последовательные действия для однопроцессорной системы, чем
параллельные действия для многопроцессорных. При описании же парал-
лельных процессов
чисто умозрительно представить, что же произойдет в
целом в алгоритме, становится практически очень и очень сложным. Во-
вторых, значительно возрастает количество вариантов, из которых надо
сделать не интуитивный выбор, а обоснованный выбор.
Предоставить возможность оценки альтернативных вариантов при раз-
работке алгоритмов ЦУ особенно необходимо при обучении проектирова-
нию (студенты соответствующих
специальностей и т. п.). Почему? Потому
что специалист с большим опытом проектирования может правильно вы-
ЦУ, а именно: деление на нуль, переполнение и т. п. вырабатывается сигнал
"исключение". Эти сигналы поступают от ЦУ во внешнюю среду. Для ОА
от внешней среды поступают обрабатываемые данные ("входные данные"),
а результат работы выдается во внешнюю среду ("выходные данные").
    Разработка ЦУ начинается с этапа эскизного проектирования. На этом
этапе выполняется переход от словесной формулировки алгоритма, данной
в техническом задании на проектирование, к формализованному описанию.
При этом, как правило, возможна реализация нескольких вариантов устрой-
ства. Как правило, каждый из вариантов прорабатывается с различной сте-
пенью детализации. Важнейшей задачей при этом является обеспечение
возможности оценить альтернативные варианты проектирования. От каче-
ства выбранного варианта в дальнейшем будут существенно зависеть все
последующие этапы проектирования, т. е. такие характеристики устройства
как сложность аппаратной реализации, быстродействие, будут существенно
зависеть от предлагаемого алгоритма. Поэтому желательно на этом самом
раннем этапе проектирования получить возможность как проверить пра-
вильность алгоритма, так и оценить его характеристики. Для выполнения
этого необходимо иметь инструментальные средства с использованием
компьютерных технологий. И если для выполнения последующих этапов
проектирования уже существует достаточно много систем CAD/CAM (com-
puter aided design/computer aided modeling), позволяющих оценить правиль-
ность и качество принимаемых решений, то для этапа эскизного проектиро-
вания их недостаточно.
    Существенным является и то, что современная тенденция проектирова-
ния цифровых устройств, реализующих параллельные алгоритмы, значи-
тельно усложняет эту задачу. Во-первых, разработчику традиционно, с точ-
ки зрения ранее накопленного опыта и по своей физической сути (одна го-
лова), способнее мыслить в рамках однопроцессорной системы, легче опи-
сывать последовательные действия для однопроцессорной системы, чем
параллельные действия для многопроцессорных. При описании же парал-
лельных процессов чисто умозрительно представить, что же произойдет в
целом в алгоритме, становится практически очень и очень сложным. Во-
вторых, значительно возрастает количество вариантов, из которых надо
сделать не интуитивный выбор, а обоснованный выбор.
    Предоставить возможность оценки альтернативных вариантов при раз-
работке алгоритмов ЦУ особенно необходимо при обучении проектирова-
нию (студенты соответствующих специальностей и т. п.). Почему? Потому
что специалист с большим опытом проектирования может правильно вы-



                                    4