Синтез пристрою керування на базі r-автомата для асоціативного процесора
Тетяна Мартинюк, Богдан Круківський, Сергій Богомолов, Аріна КузінаВ 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
Використані джерела
[1] Buzunov, Yu.A., Burenkov, I.G., & Shipilov, N.N. (1982). Microprogrammed automata on parallel-sequential machines. Control Systems and Machines, 2, 26-29.
[2] Zhabin, V.I., Zhukov, I.A., Klimenko, I.A., & Tkachenko, V.V. (2007). Applied theory of digital automat. Kyiv: NAU book publication.
[3] Barkalov, A.A., & Babakov, R.M. (2011). Operational generation of state codes in microprogrammed automata. Cybernetics and Systems Analysis, 2, 21-26.
[4] Babakov, R.M. (2017). Algebraic synthesis of a microprogrammed automaton with an operational transition automaton. Information Technologies and Computer Engineering, 2, 35-41.
[5] Barkalov, A.A., & Babakov, R.M. (2008). Organization of control devices with operational addressing. Control Systems and Machines, 6, 34-39.
[6] Kozhem'yako, V.P., Martyniuk, T.B., Fofanova, N.V., & Dmytruk, V.V. (2005). Comparative analysis of options for the synthesis of microprogram automata. Optical-Electronic Information and Energy Technologies, 1(9), 225-233.
[7] Kozhemyako, V.P., Martynyuk T.B., & Kozhemyako, K.V. (1995). Synthesis of a control device on an R-automaton. Control Systems and Machines, 1/2, 22-25.
[8] Martynyuk, T.B. (1998). Features of the synthesis of microprogrammed R-automata. Control Systems and Machines, 3, 22-26.
[9] Palagin, A.V., & Opanasenko, V.N. (2006). Reconfigurable computing systems. Kyiv: Prosvita.
[10] Solovyov, V., & Klimovich, A. (2003). Using FPGA input buffers as memory elements of finite automata. Chip News, 2(22), 24-28.
[11] Barkalov, A.A., & Barkalov, A.A. (2001). Optimization of the logical circuit of the Moore machine on programmable integrated circuits. Control Systems and Machines, 6, 38-41.
[12] Martyniuk, T.B., Krupelnytskyi, L.V., & Krukivskyi, B.I. (2021). Regular computing structure for data ranking. Information Technologies and Computer Engineering, 3(52), 70-76.
[13] Kozhemiako, V.P., Martynyuk, T.B., Dmytruk, V.V., & Vlasiichuk, V.V. (2006). Classification of unit codes. Optical-Electronic Information and Energy Technologies, 1(11), 36-42.
[14] Martyniuk, T.B., & Voytsekhovska, O.V. (2021). Efficiency of unit data coding. Information Technologies and Computer Engineering, 2, 30-36.
[15] Zubchuk, V.I., Sigorsky, V.P., & Shkuro, A.N. (1990). Handbook of digital circuit engineering. Kyiv: Tekhnika.
[16] Sergienko, A.M. (2003). VHDL for designing computing devices. Kyiv: TID "DS".
[17] Steshenko, V. (1999). School of development of digital signal processing equipment on FPGAs. Chip News, 8, 2-6.
[18] Achasova, S.M. (1987). Algorithms for synthesizing automata on programmable matrices. Moscow: Radio and Communications.