Рассмотрены оригинальные методы реализации устройств управления, ориентированные на интерпретацию управляющих алгоритмов, представленных граф-схемами алгоритма, содержащими длинные цепочки безусловно выполняемых наборов микроопераций. Уделено внимание оптимизации аппаратурных затрат в схемах композиционных микропрограммных устройств управления (КМУУ), в качестве элементного базиса которых использованы программируемые логические устройства, широко применяемые на современном этапе развития полупроводниковой технологии. Предложены методы оптимизации КМУУ, основанные на учете особенностей элементного базиса и интерпретируемого алгоритма управления.

Предложены модель высокого уровня для цифровых управляющих устройств - кластерная граф-схема алгоритмов (КГСА) и метод синтеза, основанный на использовании этой модели. Проанализированы свойства данной модели и результаты экспериментов по использованию предложенного метода при проектировании аппаратного обеспечения.

Запропоновано модель високого рівня для цифрових керувальних пристроїв - кластерна граф-схема алгоритмів (КГСА) і метод синтезу, що базується на використанні цієї моделі. Проаналізовано властивості цієї моделі й результати експериментів щодо використання запропонованого методу під час проектування апаратного забезпечення.

In article the model of a high level for digital control devices Ц cluster graphs-scheme of algo- rithms (CGSA) and the method of synthesis based on use of this model is offered. The analysis of properties of the given model and results of experiments on use of the offered method is resulted at designing hardware.

Разработан метод синтеза базовой структуры композиционного микропрограммного устройства управления с разделением кодов и кэшированием микрокоманд, в основе которого лежит эвристическое распределение операторных линейных цепей в адресном пространстве управляющей памяти, обеспечивающее максимальное для реализуемого алгоритма управления значение вероятности кэш-попаданий. Приведен пример использования разработанного метода синтеза.

Розроблено нові структури та методи синтезу композиційних мікропрограмних пристроїв керування (КМПК) з перетворенням адрес мікрокоманд на базі КМПК з поділом кодів, що дозволяють зменшити ємність керуючої пам'яті під час реалізації на FPGA. Вперше застосовано методи перетворення адрес розширених мікрокоманд і адрес наборів мікрооперацій у структурах КМПК з поділом кодів, що дозволяє оптимізувати ємність керуючої пам'яті під час реалізації на FPGA. Одержано аналітичні залежності числа КЛБ вузлів КМПК та ємності керуючої пам'яті від різних параметрів граф-схем алгоритмів. Визначено область ефективного застосування запропонованих структур.

Приведена характеристика программируемых, автономных и гидравлических контроллеров, содержащая их определение, общие сведения, элементы и функции. Обобщены распределенные системы управления, рассмотрена их эволюция, описаны направления рынка. Внимание уделено интегрированным распределенным системам (FIELD-BASED SYSTEMS). Изложены особенности систем вычисления и управления с их терминологией, а также особенности управления цикличными процессами. Представлена спецификация производственных месседжей. Сформулированы принципы и методы управления процессами, описаны основы алгоритмов управления, внимание уделено обработке сигналов данных в компьютеризованных системах. Приведены помехи и разводка при управлении информационными сигналами (NOISE AND WIRING IN DATA SIGNAL HANDLING). Проведен анализ управления периодическим процессом с применением стандарта S88.01. Дана характеристика нейросетей, описано многомерное прогностическое управление и оптимизация реального времени, обосновано совершенствование продвинутых регуляторных систем управления, приведены статистические преобразователи управления скоростью приводов. Обоснована безопасность в измерительных и управляющих системах.

Запропоновано спільне використання методів структурної декомпозиції та перетворення кодів об'єктів, що орієнтоване на зменшення апаратурних витрат у схемі композиційного мікропрограмного пристрою керування. Оптимізація досягається завдяки зменшенню як кількості аргументів нерегулярних функцій, так і кількості самих функцій. Для реалізації регулярних функцій використовуються вбудовані блоки пам'яті. Розглянуто метод і приклад синтезу, а також наведено результати досліджень.

Розглянуто особливості програмованих контролерів як елементів інтегрованих систем керування. Описано множини типових елементів контролера на рівнях сполучення з об'єктом керування, керування апаратними засобами, системними, типовими операціями, операціями користувача, керування станами та адаптацією. Запропоновано теоретико-множинну модель інтегрованої контролерної системи керування.

Запропоновано дві модифікації системи адресації мікрокоманд у композиційному мікропрограмному пристрої керування з розділенням кодів. Модифікації базуються на використанні псевдоеквівалентних станів автомата для зменшення кількості рядків таблиці переходів автомата і, як наслідок, складності комбінаційної частини схеми пристрою. Запропоновано методики синтезу композиційних пристроїв з модифікованою системою мікрокоманд. Наведено результати досліджень. Визначено області доцільного застосування запропонованих методик.

Розглянуто актуальну наукову задачу розробки модифікованих структур і методів синтезу композиційних мікропрограмних пристроїв керування, орієнтованих на зменшення апаратурних витрат логічної схеми пристрою за її реалізації в базисі програмувальних логічних інтегральних схем (ПЛІС). Проаналізовано особливості елементного базису ПЛІС, а також структури та методики синтезу композиційних мікропрограмних пристроїв керування, орієнтованих на реалізацію у даному базисі. Розроблено структури та виконано модифікацію методів зменшення апаратурних витрат у схемах композиційних мікропрограмних пристроїв керування, що базуються на застосуванні декількох джерел кодів операторних лінійних ланцюгів та орієнтовані на ефективне використання особливостей елементного базису. Показано, що застосування розроблених структур і модифікованих методів забезпечує зменшення апаратурних витрат в логічній схемі автомата до 33%. Розроблено алгоритм вибору структури композиційного мікропрограмного пристрою керування з найменшими витратами апаратури для заданої ГСА (граф-схема алгоритма), що базується на результатах аналізу характеристик ГСА та базису реалізації схеми.

Проведено аналіз особливостей елементного базису замовних матриць, а також відомих структур і методик синтезу композиційних мікропрограмних пристроїв керування (КМПК), що орієнтовані на реалізацію в базисі ПЛІС. Проведено адаптацію методів оптимізації числа ПЛІС до особливостей замовних матриць для реалізації КМПК з загальною пам'яттю. Запропоновано структури в базисі замовних матриць і модифікацію методів зменшення апаратурних витрат, заснованих на використанні прийому поділу матриці термів для схем КМПК з загальною пам'яттю, з розподіленням кодів, з елементаризацією операторних лінійних ланцюгів алгоритму управління. Проведено дослідження для запропонованих структур і методів синтезу КМПК з загальною пам'яттю, з поділом кодів, з елементаризацією операторних лінійних ланцюгів у ході реалізації логічних схем КМПК в базисі замовних матриць. Показано, що застосування модифікованих структур КМПК забезпечує зменшення апаратурних витрат у логічній схемі пристрою до 63 % в порівнянні з відомими структурами.