nedoPC.org

Electronics hobbyists community established in 2002
Atom Feed | View unanswered posts | View active topics It is currently 28 Mar 2024 04:03



Reply to topic  [ 23 posts ]  Go to page 1, 2  Next
Hardwared vs Softwared 
Author Message
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Я для себя вот не могу один вопрос четко разрешить - если у процессора есть ПЗУ микрокоманд
в составе блока Управления и Синхронизации, мы зовём его Softwared.
(Ну или, скажем, на ПЛМ микрокоманды реализованы...)

Но если аппаратно заменить это ПЗУ или ПЛМ микрокоманд схемой с дешифраторами и диодами,
а я так делал, поскольку в EWB нет моделей ПЗУ,

Image

то получается, что такой процессор сразу же и становится Hardwared ?

Предвижу, что вы мне сможете возразить, что это по сути то же ПЗУ микрокоманд, выполненное
на другой элементной базе.

Но в процессорах, которые без натяжек можно отнести к Hardwared, то же самое делается,
но не на диодной логике, а на вентилях.
Тот же дешифратор, та же логика выделения нужных сигналов из имеющегося набора...

То есть, получается, что Hardwared процессоры эмулируют Softwared ПЗУ микрокоманд,
но только на логических элементах?

Или где тогда точно эта граница между Hardwared и Softwared реализацией процессора?

_________________
iLavr


25 Jan 2014 12:33
Profile
Fanat

Joined: 27 May 2011 04:25
Posts: 79
Location: Perm
Reply with quote
Lavr wrote:
Или где тогда точно эта граница между Hardwared и Softwared реализацией процессора?

Если блок аля "ПЗУ" собран в одном месте - "Softwared". Распределен по всему процессору, распылен в логике составных блоков - "Hardwared".


25 Jan 2014 12:56
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
KolAnVi wrote:
распылен в логике составных блоков - "Hardwared".

Довольно расплывчатое определение: "распылен в логике составных блоков".
Прямо скажу - неконкретное.

Вот на примере проца 6502 - он "Hardwared" или всё же "Softwared" согласно
Вашему определению?

_________________
iLavr


25 Jan 2014 13:09
Profile
Admin
User avatar

Joined: 08 Jan 2003 23:22
Posts: 22409
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Post 
нет границы между софтом и хардом - одно плавно перетекает в другое...

_________________
:dj: https://mastodon.social/@Shaos


25 Jan 2014 14:45
Profile WWW
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Post 
Shaos wrote:
нет границы между софтом и хардом - одно плавно перетекает в другое...

Но чисто из принципиальных соображений -
если нет ПЗУ или ПЛМ - это уже будет хард, как ты считаешь?

То есть, чисто формально - диодная матрица это уже хард?

_________________
iLavr


25 Jan 2014 15:04
Profile
Fanat

Joined: 27 May 2011 04:25
Posts: 79
Location: Perm
Reply with quote
Post 
Вам попадалась книга Орлова и Цилькера "Организация ЭВМ и систем"? Очень хорошо все по полочкам разложено, на мой взгляд, вполне с современных позиций. Рекомендую посмотреть и по теме subj.


25 Jan 2014 17:18
Profile
Fanat

Joined: 25 Jan 2014 21:54
Posts: 92
Location: 37.113.169.14
Reply with quote
Lavr wrote:
Я для себя вот не могу один вопрос четко разрешить - если у процессора есть ПЗУ микрокоманд
в составе блока Управления и Синхронизации, мы зовём его Softwared.
(Ну или, скажем, на ПЛМ микрокоманды реализованы...)

Но если аппаратно заменить это ПЗУ или ПЛМ микрокоманд схемой с дешифраторами и диодами,
а я так делал, поскольку в EWB нет моделей ПЗУ,

то получается, что такой процессор сразу же и становится Hardwared ?

Предвижу, что вы мне сможете возразить, что это по сути то же ПЗУ микрокоманд, выполненное
на другой элементной базе.

Но в процессорах, которые без натяжек можно отнести к Hardwared, то же самое делается,
но не на диодной логике, а на вентилях.
Тот же дешифратор, та же логика выделения нужных сигналов из имеющегося набора...

То есть, получается, что Hardwared процессоры эмулируют Softwared ПЗУ микрокоманд,
но только на логических элементах?

Или где тогда точно эта граница между Hardwared и Softwared реализацией процессора?
Микропрограммное управление определяется не только наличием ПЗУ. В конце концов, ПЗУ само по себе может использоваться вместо стандартной логики, поскольку в ПЗУ можно "зашить" таблицу истинность любой логической функции. Я в интернете даже видел реализацию АЛУ на основе ПЗУ, хотя существуют специальные схемы АЛУ (типа 74181 или 74381/82).
Для микропрограммного управления наиболее важным является то, что каждая машинная инструкции (команда) реализуется в виде последовательности микрокоманд (микроопераций), т.е. каждая машинная инструкция представляет собой микропрограмму. Для выполнения такой микропрограммы требуется специальное устройство управления, а сама микропрограмма записывается в соответствующее ПЗУ микропрограмм.
Более подробную информацию по данному вопросу можно найти в литературе.
Например: Архитектура-компьютера_Таненбаум_2003-4-е-изд


26 Jan 2014 02:14
Profile
God

Joined: 02 Jan 2006 02:28
Posts: 1390
Location: Abakan
Reply with quote
Post 
А на мой скромный, дилемы как таковой не существует. ROM и даже OTP EPROM - есть hardwared в чистом виде. Потому как software подразумевает модифицируемось не затрагивая hardware. Т.о. если нельзя изменить микропрограммный код, то однозначно hardwared.


26 Jan 2014 02:57
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Bill wrote:
Для микропрограммного управления наиболее важным является то, что каждая машинная инструкции (команда) реализуется в виде последовательности микрокоманд (микроопераций), т.е. каждая машинная инструкция представляет собой микропрограмму. Для выполнения такой микропрограммы требуется специальное устройство управления, а сама микропрограмма записывается в соответствующее ПЗУ микропрограмм.

Если я правильно всё это понял, то специального устройство управления в составе
микропроцессора не будет в том случае, если код каждой машинной инструкции
(команды) будет являться непосредственно микрокодом.
То есть, каждый отдельный бит кода будет управлять соответствующим узлом процессора.
Я, честно говоря, машины, полность реализующей подобный принцип не встречал, хотя
и не могу отрицать, что они могут быть.

В более традиционном подходе всё-таки принято, что Устройство Управления наличествует
в процессоре, вне зависимости от способа его реализации, и общепринято, что:
Quote:
Устройства управления делятся на:
УУ с жесткой, или схемной логикой и
УУ с программируемой логикой (микропрограммные УУ).

В устройствах управления с жесткой логикой для каждой команды, задаваемой кодом операции, строится набор комбинационных схем, которые в нужных тактах вырабатывают необходимые управляющие сигналы.

В микропрограммных УУ каждой команде ставится в соответствие совокупность хранимых в специальной памяти слов - микрокоманд. Каждая из микрокоманд содержит информацию о микрооперациях, подлежащих выполнению в данном такте, и указание, какое слово должно быть выбрано из памяти в следующем такте.


Иллюстрируют это обычно следующими рисунками:

Image

Рис. 1. Функциональная схема устройства управления с жесткой логикой


Image

Рис. 2. Функциональная схема микропрограммного устройства управления

Вы совершенно правильно отметили, что в "ПЗУ можно "зашить" таблицу истинность любой
логической функции
" и это, собственно, является сутью моего вопроса, который
я и пытаюсь разрешить.

Если в схеме на Рис. 1. я заменю дешифратор кода операции и блок управления операциями
специальной ПЗУ с "зашитой" таблицей истинности сигналов УС1...УСn, это УУ станет микропрограммным?

И наоборот, если в схеме на Рис. 2. я заменю Память Микропрограмм логической
схемой, реализующей таблицу истинности этой Памяти, это УУ станет УУ с жесткой логикой?

_________________
iLavr


26 Jan 2014 08:41
Profile
Fanat

Joined: 25 Jan 2014 21:54
Posts: 92
Location: 37.113.169.14
Reply with quote
Lavr wrote:
Если в схеме на Рис. 1. я заменю дешифратор кода операции и блок управления операциями
специальной ПЗУ с "зашитой" таблицей истинности сигналов УС1...УСn, это УУ станет микропрограммным?

И наоборот, если в схеме на Рис. 2. я заменю Память Микропрограмм логической
схемой, реализующей таблицу истинности этой Памяти, это УУ станет УУ с жесткой логикой?
Еще раз хочу обратить ваше внимание на слово "последовательность". При микропрограммном управлении каждая машинная инструкция представляет собой последовательность микроинструкций или микропрограмму. Замена логических вентилей на ПЗУ не изменит самого принципа работы автомата на жесткой логике.
Самый простой пример, какой я привожу студентам - реализация двоично-десятичного счетчика. Такой счетчик можно синтезировать на основе стандартной логики и триггеров определенного типа (например, D-триггеров). Естественно, что полученная в результате синтеза схема будет жестко привязана к алгоритму работы такого счетчика. При изменении алгоритма работы схема должна быть переработана целиком заново. Можно заменить логическую схему на вентилях ПЗУ с соответствующей прошивкой. Применение ПЗУ дает возможность изменять алгоритм работы счетчика, не изменяя саму схему, а только изменив прошивку ПЗУ. Но станет ли такой счетчик микропрограммным? Я думаю - в данном случае нет.
Можно усложнить задачу, если потребовать, чтобы счетчик был не просто двоично-дясятичный, но одновременно он выдавал бы сигналы управления7-сегментным индикатором. Тогда разрядность ПЗУ придется увеличить так, чтобы кроме следующего адреса ПЗУ (адресной части) потребуется еще и 7 дополнительных разрядов, формирующих код цифры (управляющая часть). Но пять-таки данный пример показывает только принцип использования ПЗУ с целью упрощения схемы устройства, хотя из него можно увидеть принцип формирования микрокоманд и получить некоторое представление о сущности микропрограммного управления. Или нет?


27 Jan 2014 00:55
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Bill wrote:
Еще раз хочу обратить ваше внимание на слово "последовательность". При микропрограммном
управлении каждая машинная инструкция представляет собой последовательность микроинструкций
или микропрограмму.

В обоих случаях есть эта самая "последовательность".

В одном случае она реализуется как "последовательность" состояний на выходе ПЗУ микрокоманд,
в другом случае - это "последовательность" логических состояний, реализуемых жесткой логикой.

Вопрос конкретный совершенно - дешифрация команд в УУ реализована схемотехнически вот так:

Image

Такое УУ мы считаем микропрограммным, или УУ с жесткой логикой?

Bill wrote:
Замена логических вентилей на ПЗУ не изменит самого принципа работы автомата на жесткой логике.

Но в таком случае можно логику можно, как Вы сами говорите, изменить не меняя схемы.

_________________
iLavr


27 Jan 2014 09:11
Profile
Fanat

Joined: 25 Jan 2014 21:54
Posts: 92
Location: 37.113.169.14
Reply with quote
Lavr wrote:

Но в таком случае можно логику можно, как Вы сами говорите, изменить не меняя схемы.
Рекомендую ознакомиться с книгой Хассона "Микропрограммое управление". Я думаю, вам она очень поможет.
http://www.livelib.ru/book/1000692415


27 Jan 2014 09:52
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Bill wrote:
Рекомендую ознакомиться с книгой Хассона "Микропрограммое управление". Я думаю, вам она очень поможет.
http://www.livelib.ru/book/1000692415

Мне не надо ничего рекомендовать. Вы однозначно можете ответить сами на прямо поставленный вопрос?

А если рекомендуете то, что мне якобы поможет, и если Вы это сами читали, - процитируйте
конкретно то, что ответит на мой вопрос.


PS. Сколько всего мне должно помочь! :wink:
Цилькер Б.Я., Орлов С.А.
"Организация ЭВМ и систем"
Таненбаум Э. - "Архитектура компьютера"
Хассон С. "Микропрограммое управление"
Странно только, что люди, прочитавшие эти замечательные книги
сами мне помочь не могут...
:(

PРS. Даже анекдот вдруг в тему вспомнился... :wink:
Встречаются два замполита в армии. Один говорит другому:
- Какие образованные солдаты пошли из студентов! Вот один
меня спрашивает на политзанятии:"Товарищ замполит, а Вы
знаете, что свет имеет корпускулярно-волновую природу?
Он и частица, он и волна.."
Второй замполит интересуется:
- Ну это действительно вопрос сложный... И что ты ответил?
- Ответил уклончиво...
- Это как?
- Да послал его... книжки читать...
:D

_________________
iLavr


27 Jan 2014 10:24
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Post 
Lavr wrote:
KolAnVi wrote:
Вам попадалась книга Орлова и Цилькера "Организация ЭВМ и систем"?
Очень хорошо все по полочкам разложено, на мой взгляд, вполне с современных позиций.
Рекомендую посмотреть и по теме subj.

Если Вы почерпнули Вашу концепцию из этой книги, то, пожалуй, я от её
просмотра воздержусь.

А я её, оказывается, просматривал некоторое время назад...
И она у меня даже на диске есть.

На мой взгляд, это неконкретный набор эклектично сгрупированных сведений для
пересказа на экзаменах.

Но теперь мне стало понятно, откуда появился перл "фон-неймановская машина
с гарвардовской архитектурой
".
Даже можно сказать, что г-н KolAnVi совершенно не при чем. Книжки такие.
Не рекомендую подобные книжки для серьёзных целей...

_________________
iLavr


27 Jan 2014 12:53
Profile
Admin
User avatar

Joined: 08 Jan 2003 23:22
Posts: 22409
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Post 
На самом деле я давно понял, что российские учебники по электронике/компьютерам - совершенно бесполезное собрание надёрганных отовсюду переведённых цитат и картинок, а то ещё и пропущенных через мыслительный аппарат автора, мало понимающего в том, о чём он пишет...

_________________
:dj: https://mastodon.social/@Shaos


27 Jan 2014 13:03
Profile WWW
Display posts from previous:  Sort by  
Reply to topic   [ 23 posts ]  Go to page 1, 2  Next

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 8 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Designed by ST Software.