На підставі результатів теоретичних і експериментальних досліджень запропоновано нові структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів. Показано, що для оптимізації швидкодії у їх схемах може бути використаний метод кешування сигналів. Даний метод застосовано для зниження середнього часу доступу до блоків структур пристроїв керування, реалізованим у базисі ПЗП або ППЗП. Розроблено нові структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів з кешуванням сигналів, що мають більш високу швидкодію у порівнянні з відомими структурами. Запропоновано метод визначення середньої тривалості такту роботи розроблених структур без поділу кодів з кешуванням, застосування якого дозволяє виконати аналіз структур пристроїв керування з довільним розміщенням декількох модулів кеш-пам'яті. Розроблено програмні моделі запропонованих структур, де використані як засоби моделювання мова опису апаратури VHDL та мова програмування C++. Досліджено розроблені структури з метою визначення області їх ефективного застосування. Вивчено ефективність структур з використанням часових характеристик блоків, а також значення ймовірностей кеш-влучень. З'ясовано, що запропоновані структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів з кешуванням сигналів у аспекті швидкодії у середньому в 2,5 раза ефективніші у порівнянні з аналогічними структурами-прототипами без кеш-пам'яті. Одержано залежності апаратурних витрат у модулі кеш-пам'яті від параметрів модуля. Дані залежності описані аналітичними виразами, які можуть бути використані проектувальниками апаратури для оцінювання можливостей використання розроблених структур з кеш-пам'яттю під час проектування обчислювальних систем.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено структурні та функціональні схеми композиційних мікропрограмних пристроїв керування з кеш-пам'яттю мікрокоманд, що володіють більш високою швидкодією у порівнянні з раніше відомими. Запропоновано аналітичні методи визначення точного значення імовірності кеш-влучень по граф-схемі алгоритму для композиційних мікропрограмних пристроїв керування з кеш-пам'яттю з прямим відображенням і цілком асоціативного типу. Одержано аналітичні залежності ефективності використання кеш-пам'яті у композиційних мікропрограмних пристроях керування від характеристик граф-схеми алгоритму керування, типу кеш-пам'яті та елементного базису.

  Скачати повний текст

Вивчено розробку методів синтезу й оптимізації композиційного мікропрограмного пристрою керування (КМПК) у базисі програмувальних логічних інтегральних схем з архітектурою FPGA. Удосконалено метод синтезу КМПК з перетворювачем адреси мікрокоманд за рахунок застосування алгоритму розщеплення операторних лінійних ланцюгів (ОЛЛ), що дозволяє зменшити апаратурні витрати в логічній схемі пристрою. Розроблено новий метод синтезу КМПК з оптимальною адресацією мікрокоманд, який використовує процедуру елементаризації ОЛЛ із розділенням кодів, що дозволяє зменшити апаратурні витрати в схемі пристрою в порівнянні з КМПК із загальною пам'яттю.

  Скачати повний текст