СИНТЕЗ ПРИСТРОЮ КЕРУВАННЯ НА БАЗІ R-АВТОМАТА ДЛЯ АСОЦІАТИВНОГО ПРОЦЕСОРА

Тетяна  Мартинюк; Богдан Круківський; Сергій Богомолов; Аріна Кузіна

doi:10.31649/1999-9941-2022-54-2-79-85

Автор(и)

Тетяна Мартинюк Вінницький національний технічний університет
Богдан Круківський Вінницький національний технічний університет
Сергій Богомолов Вінницький національний технічний університет
Аріна Кузіна Вінницький національний технічний університет

DOI:

https://doi.org/10.31649/1999-9941-2022-54-2-79-85

Ключові слова:

пристрій керування, мікропрограмний автомат, R-автомат, асоціативний процесор, сортування

Анотація

В даній статті розглядається один з відомих варіантів синтезу пристроїв керування з “жорсткою” логікою. Такі пристрої керування забезпечують значну швидкість спрацювання у порівнянні з пристроями керування з програмованою логікою, але мають трудомісткий процес на етапах абстрактного та структурного синтезу мікропрограмного автомата (МПА) як базової моделі структури пристрою такого типу керування. Синтез МПА на базі зсувного регістра як R-автомата забезпечує компромісне рішення серед реалізацій МПА на базі паралельного регістра як Т-автомата або лічильника як СТ-автомата. Це пов’язано з навантаженням запам’ятовувальної частини МПА за рахунок зниження складності логічної частини МПА, а саме його комбінаційної схеми. Використання специфічного одиничного позиційного кодування станів МПА дозволяє значно спростити складний процес формування булевих функцій, що відповідають функціям збудження при структурному синтезі МПА. А це, у свою чергу, приводить до спрощення комбінаційної частини МПА. Разом з тим, ускладнення запам’ятовувальної частини МПА на базі зсувного регістра приводить до збільшення його розрядності, не зменшуючи регулярності його структури. У статті запропоновано не стандартний підхід до синтезу пристрою керування та розроблено його функціональну схему. В результаті синтез на базі R - автомата структури пристрою керування для асоціативного процесора підтвердив перспективність такого варіанта синтезу МПА через спрощення процесу відповідного абстрактного та структурного синтезу. Це обумовлено нескладністю формування прямої та спрощеної структурних таблиць з використанням одиничного позиційного кодування станів МПА. Планується розміщення розробленої структури пристрою керування у програмованій логічній ІС (ПЛІС), що дозволить розмістити у ПЛІС весь ассоціативний процессор. Такий підхід забезпечить компактність організації та швидкодію спрацювання асоціативного процессора.

Біографії авторів

Тетяна Мартинюк, Вінницький національний технічний університет

доктор технічних наук, професор, професор кафедри обчислювальної техніки

Богдан Круківський, Вінницький національний технічний університет

аспірант факультету інформаційних технологій та комп’ютерної інженерії

Сергій Богомолов, Вінницький національний технічний університет

кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри обчислювальної техніки

Аріна Кузіна, Вінницький національний технічний університет

студентка факультету інформаційних електронних систем

Посилання

Ju. A. Buzunov, I. G. Burenkov i N. N. Shipilov, “Mikroprogrammnye avtomaty na parallel'no-posledovatel'nyh mashinah”, Upravljajushhie sistemy i mashiny, № 2, s. 26-29. 1982 [in Russian].

V. I. Zhabin, I. A. Zhukov, I. A. Klimenko ta V. V. Tkachenko, Prykladna teoriia tsyfrovykh avtoma-tiv. K.: Knyzhkove vydannia NAU, 2007 [in Ukrainian].

A. A. Barkalov i R. M. Babakov, “Operacionnoe formirovanie kodov sostojanij v mikroprogrammn-yh avtomatah”, Kibernetika i sistemnyj analiz, № 2, s. 21-26. 2011 [in Russian].

R. M. Babakov, “Alhebraycheskyi syntez mykroprohrammnoho avtomata s operatsyonnym avto-matom perekhodov”, Informatsiini tekhnolohii ta kompʼiuterna inzheneriia, № 2, s. 35-41. 2017 [in Russian].

A. A. Barkalov i R. M. Babakov, “Organizacija ustrojstv upravlenija s operacionnoj adresaciej”, Up-ravljajushhie sistemy i mashiny, № 6, s. 34-39. 2008 [in Russian].

V. P. Kozhemiako, T. B. Martyniuk, N. V. Fofanova ta V. V. Dmytruk, “Porivnialnyi analiz variantiv syntezu mikroprohramnykh avtomativ”, Optyko-elektronni informatsiino-enerhetychni tekhnolohii, № 1(9), s. 225-233. 2005 [in Ukrainian].

V. P. Kozhemiako, T. B. Martyniuk i K. V. Kozhemiako, “Sintez ustrojstva upravlenija na R-avtomate”, Upravljajushhie sistemy i mashiny, № 1/2, s. 22-25. 1995 [in Russian].

T. B. Martyniuk, “Osobennosti sinteza mikroprogrammnyh R-avtomatov”, Upravljajushhie sistemy i mashiny, № 3, s. 22-26. 1998 [in Russian].

A. V. Palagin i V. N. Opanasenko, Rekonfiguriruemye vychislitel'nye sistemy. K.: Prosvіta, 2006. [in Russian].

V. Solov'ev i A. Klimovich, “Ispol'zovanie vhodnyh buferov PLIS v kachestve jelementov pamjati konechnyh avtomatov”, Chip News, № 2(22), s. 24-28. 2003 [in Russian].

A. A. Barkalov i A. A. Barkalov, “Optimizacija logicheskoj shemy avtomata Mura na program-miruemyh BIS”, Upravljajushhie sistemy i mashiny, № 6, s. 38-41. 2001 [in Russian].

T. B. Martyniuk, L. V. Krupelnytskyi ta B. I. Krukivskyi, “Rehuliarna obchysliuvalna struktura dlia ranzhuvannia danykh”, Informatsiini tekhnolohii ta kompiuterna inzheneriia, № 3(52), s. 70-76. 2021 [in Ukrainian].

V. P. Kozhemiako, T. B. Martyniuk, V. V. Dmytruk ta V. V. Vlasiichuk, “Klasyfikatsiia odynychnykh kodiv”, Optyko-elektronni informatsiino-enerhetychni tekhnolohii, № 1(11), s. 36-42. 2006 [in Ukrainian].

T. B. Martyniuk ta O. V. Voitsekhovska, “Efektyvnist odynychnoho koduvannia danykh”, Infor-matsiini tekhnolohii ta kompʼiuterna inzheneriia, № 2, s. 30-36. 2021 [in Ukrainian].

V. I. Zubchuk, V. P. Sigorskij i A. N. Shkuro, Spravochnik po cifrovoj shemotehnike. K.: Tehnika, 1990 [in Russian].

A. M. Sergienko, VHDL dlja proektirovanija vychislitel'nyh ustrojstv. K.: TID «DS», 2003 [in Russian].

V. Steshenko, “Shkola razrabotki apparatury cifrovoj obrabotki signalov na PLIS”, Chip News, № 8, s. 2-6. 1999 [in Russian].

S. M. Achasova, Algoritmy sinteza avtomatov na programmiruemyh matricah. M.: Radio i svjaz', 1987 [in Russian].