Piotr Kawalec

Wykład XV - 1

Wykład XV

Mikroprogramowane

układy sterujące

Technika cyfrowa

Piotr Kawalec

Wykład XV - 2

Technika cyfrowa

Mikroprogramowane układy

sterujące



W mikroprogramowanych układach

sterujących

realizowany mikroprogram

sterowania jest

określony nie przez

strukturę połączeń między

elementami

logicznymi, lecz przez zawartość

pamięci



Są to układy zawierające pamięć stałą

(ROM),

wktórej zapisano mikroprogram pracy

sterowanego urządzenia w postaci ciągu

słów

sterujących - mikrorozkazów



Najprostszą metodą realizacji takiego

automatu

sterującego jest zapisanie w

pamięci tablicy

przejść-wyjść automatu

Piotr Kawalec

Wykład XV - 3

Technika cyfrowa

Struktura układu

mikroprogramowanego

X

clk

S

ROM

RM

n

m

k

RM - rejestr mikrorozkazów

Pojemność pamięci ROM

2

k+n

słów (k + m) bitowych

Układ nieefektywny ponieważ



przy przejściach

bezwarunkowych -

2

n

identycznych słów



jeden warunek -

2

n-1

identycznych słów

Piotr Kawalec

Wykład XV - 4

Technika cyfrowa

Podstawowy układ sterowania

mikroprogramowanego

S - pole sterujące

T - pole testowe

A - pole adresowe

Pamięć ROM ma
pojemność 2

k

słów

(k + m + t) bitowych
2

t

 2n + 1

(n - liczba warunków)

Pole sterujące
mikrorozkazu S
zawiera sygnały



nie zakodowane



zakodowane

LM

ROM

T

S

A

LM:=A

LM:=LM+1

clk

1

p

1

p

2

p

n-1

Piotr Kawalec

Wykład XV - 5

Technika cyfrowa

Modyfikacja układu podstawowego

R - bit określający
rodzaj słowa

R= 0 słowo sterujące

R= 1 słowo warunkowe

LM

ROM

T

S

A

LM:=A

LM:=LM+1

clk

1

p

1

p

2

p

n-1

B

R

S

b

Piotr Kawalec

Wykład XV - 6

Technika cyfrowa

Porównanie mikroprogramowanych i
specjalizowanych układów
sterujących



Ze względu na szybkość działania:



w układach specjalizowanych szybkość

działania określają czasy propagacji

sygnałów w elementach;



w układach mikroprogramowych

szybkość działania określają operacje z

pamięcią.

Piotr Kawalec

Wykład XV - 7

Technika cyfrowa

Porównanie mikroprogramowanych i
specjalizowanych układów
sterujących



Ze względu na elastyczność (łatwość

modyfikacji) układu:



w układach specjalizowanych każda
zmiana realizowanego algorytmu wiąże
się z fizyczną przebudową układu (jeśli
układ budowany jest ze standardowych
elementów scalonych);



w układach mikroprogramowych zmiana
realizowanego algorytmu powoduje
zmianę zawartości pamięci stałej, przy
zachowaniu struktury układu.

Piotr Kawalec

Wykład XV - 8

Technika cyfrowa

Porównanie mikroprogramowanych i
specjalizowanych układów
sterujących



Ze względu na koszt (złożoność) układu:



układy realizujące proste algorytmy będą
mniej złożone jako układy
specjalizowane;



ze wzrostem złożoności realizowanych
algorytmów coraz tańsze stają się układy
mikroprogramowane.