Микросхемы характеризуются

8.2. Принцип действия управляющего автомата с хранимой в памяти логикой. Микропрограммное управление

Одним из достоинств микропрограммных устройств управления является их наглядность, облегчающая изучение процесса функционирования ЭВМ и их эксплуатацию. Поэтому рассмотрение мет9дов построения устройств управления начнем с микропрограммных устройств, не учитывая того обстоятельства, что они стали применяться позже управляющих устройств с жесткой (схемной) логикой. В настоящее время микропрограммное управление является наиболее распространенным методом построения управления, по крайней мере, в процессорах машин малой и средней производительности, а также в других устройствах (каналах, устройствах управления периферийными устройствами и др.). Микропрограммное управление применяется в некоторых типах микропроцессоров.

Микропрограммное управление с использованием загружаемой УП позволяет расширять или даже менять состав команд ЭВМ.

В блоках управления каналами используют оба известных принципа построения управляющих автоматов: на основе хранимой в памяти логики (микропрограммное управление) — преимущественно в ЭВМ малой и средней производительности и на основе схемной (жесткой) логики, а также на основе комбинации обоих принципов — в высокопроизводительных ЭВМ.

Для многих машин общего назначения характерным является использование смешанного схемного (на основе «схемной» логики) и микропрограммного (с хранимой в памяти логикой) управления. Так, в процессоре ЭВМ ЕС-1046 реализовано микропрограммное, а, например, в каналах ввода-вывода — комбинированное схемно-микропрограммное управление, причем в каналах под микропрограммным управлением (соответствующие микропрограммы хранятся в УП процессора) выполняются те процедуры, в которых каналы используют аппаратуру процессора (передача информации между каналами и ОП с использованием цепей обмена данными процессора с ОП; операции над управляющей информацией канала с привлечением средств АЛУ). Выполнением процедур работы каналов, не связанных с использованием аппаратуры процессора, управляют собственные схемные управляющие средства каналов.

памяти логикой. Микропрограммное управление . . . 207

В МП и микро-ЭВМ используется микропрограммное управление, при котором каждая команда представляется набором микрокоманд — реализуемых электрической схемой элементарных машинных операций. Обычно число команд (или микрокоманд), которые могут выполняться микропроцессорной системой, невелико (десятки и сотни).

К1800ВУ1 Микропрограммное управление 2207.48-1 4 —5.2 —2,0 1,6 519

дать значения сигнала V = 0 или 1. Наличие входов /0, ф0 и V позволяет осуществить микропрограммное управление процессом сравнения чисел. Очевидно, что микросхемы 564ИП2 можно использовать и для сравнения двоично-десятичных чисел.

Различие между двумя типами МП состоит в том, что в МП первого типа микропрограммное управление реализуется внутри кристалла, а в МП второго типа — вне его. Поэтому в первом случае пользователь лишен возможности вносить изменения в микропрограммы команд, тогда как во втором он может составлять микропрограммы на базе имеющегося набора микрокоманд. Таким образом, макропро-граммируемые МП, к которым как правило относятся МП замкнутого типа, имеют жестко заданную (фиксированную) систему команд. Микропрограммируемые МП, к которым чаще всего относятся секционированные МП, имеют гибко изменяемую систему команд, что дает возможность пользователю согласовывать ее с требованиями определенного круга задач. Это повышает универсальность МП и расширяет возможности оптимизации параметров МПВУ, выполненных на их основе. В этом отношении привлекает внимание МП К.586ИК.1, у которого, наряду с командным управлением, предусмотрена возможность микропрограммного управления, что позволяет организовать выполнение операций, не предусмотренных системой команд.

Основные архитектурные особенности данного МП состоят в следующем: разрядно наращиваемая структура; микропрограммное управление, позволяющее на основе имеющегося мощного набора микрокоманд (МК.) реализовать практически любую систему команд; параллельная обработка данных и адресов; наличие АЛ У с симметричным вычитанием и возможностью организации ускоренного переноса; наличие отдельных немультиплексированных шин данных (входной и выходной), адреса и микрокоманд, что позволяет в максимальной степени использовать быстродействие АЛУ; наличие двух рабочих регистров (основного и дополнительного), что позволяет обрабатывать операнды как обычной, так и двойной длины; наличие микрокоманд сдвигов слов двойной длины с одновременным, выполнением суммирования или вычитания, что обеспечивает высокое быстродействие МП при реализации операций умножения и деления.

ФАР имеют высокую надежность, так как выход из строя одной или даже нескольких ячеек решетки обычно не приводит к потере работоспособности всей антенны. Кроме того, СВЧ ИМС, как и другие микросхемы, характеризуются высокой надежностью. Особенностью СВЧ ИМС является то, что индивидуальная подгонка или регулировка элементов схемы невозможна. Поэтому значения фазового сдвига в фазовращателях, импедансы отдельных отрезков линии не должны быть критичны, чтобы их можно было осуществить методами интегральной технологии.

Поскольку в лаборатории используются универсальные стенды, на которых расположены многопредельные приборы, обеспечивающие выполнение всех лабораторных работ, перед началом выполнения каждого пункта рабочего задания необходимо выбрать нужный для данного эксперимента прибор и соответствующие пределы измерения. Результаты измерений необходимо заносить в заготовленные дома таблицы в виде делений, отсчитанных по прибору. В таблицах должны быть предусмотрены колонки для результатов измерений, пересчитанных в единицы измеряемых величин (вольты, милливольты, миллиамперы и т. д.). Эти колонки заполняются после проведения определенной серии измерений. Все измерения, относящиеся к одному режиму работы электронного устройства, должны проводиться без перерыва, за короткий промежуток времени во избежание погрешностей в измерениях, обусловленных различными факторами, например нагревом электронного устройства. При проведении большинства экспериментов одним из основных режимов работы электронного устройства является номинальный режим, поэтому измерение номинальных значений электрических величин для большинства лабораторных работ крайне необходимо. Полупроводниковые приборы и микросхемы характеризуются рядом максимально допустимых параметров, превышение которых при проведении эксперимента недопустимо.

Такое определение справедливо, когда мощность, потребляемая схемой во время переходных процессов, значительно меньше мощности, потребляемой в одном из статических состояний. В противном случае микросхемы характеризуются еще и средним значением мощности, потребляемой при максимальной частоте переключения элемента. Учет этой мощности необходим ввиду того, что во время перехода схем из одного состояния в другое резко возрастают токи в цепях питания и, следовательно, повышается потребляемая мощность.

Большие интегральные схемы, как и простые микросхемы, характеризуются совокупностью функциональных и электрических параметров. Отличительной особенностью БИС является возможность реализации сложных блоков, субблоков и даже целых электронных устройств. Поэтому они, как правило, не обладают широкой универсальностью и предназначаются для конкретных типов аппаратуры.

Магнитные свойства тонких пленок можно использовать для запоминания и обработки информации. В связи с этим в магнитоэлектрони-ке возникло отдельное направление —• магнитные интегральные микросхемы, главным практическим результатом которого явилось создание СБИС ПЗУ на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). Последние используются как носители информации. Цилиндрические магнитные домены появляются в тонких эпитаксиальных пленках специальных материалов — гранатов, имеющих химическую формулу типа R3Fe5 О12, где R — редкоземельный элемент (Y, Cd и др.). Информационная емкость СБИС определяется диаметром ЦМД (порядка 1 мкм) и составляет 4...16 Мбит. Микросхемы характеризуются последовательной выборкой информации с временем выборки около 10 мс.

Микросхемы характеризуются следующими параметрами:

Такое определение справедливо, когда мощность, потребляемая схемой во время переходных процессов, значительно меньше мощности, потребляемой в одном из статических состояний. В противном случае микросхемы характеризуются еще и средним значением мощности, потребляемой при максимальной частоте переключения элемента. Учет этой мощности необходим ввиду того, что во время перехода схем из одного состояния в другое резко возрастают токи в цепях питания и, следовательно, повышается потребляемая мощность.

Такое определение справедливо, когда мощность, потребляемая схемой во время переходных процессов, значительно меньше мощности, потребляемой в одном из статических состояний. В противоположном случае микросхемы характеризуются еще и средней мощностью, потребляемой при максимальной частоте следования переключающих импульсов и скважности, равной двум.

Большие интегральные схемы, как и простые микросхемы, характеризуются совокупностью функциональных и электрических параметров. Отличительной особенностью БИС является возможность реализации сложных блоков, субблоков и даже целых электронных устройств. Поэтому они, как правило, не обладают широкой универсальностью и предназначаются для конкретных типов аппаратуры.

мощностью рассеяния делают меньших размеров, а значит, с малыми паразитными емкостями. Микромощные элементы ТТЛ рассеивают примерно в десять раз меньшую мощность сравнительно со сходными элементами универсальных серий и уступают им по быстродействию примерно в три-пять раз. Эти микросхемы характеризуются меньшей работой переключения.

Поскольку логические микросхемы характеризуются высоким напряжением переключения, во многих схемах по крайней мере один из активных элементов переводится в линейный режим для облегчения условий самовозбуждения и более устойчивой генерации.