Путь к данным
Путь данных — это набор функциональных блоков, таких как арифметико-логические блоки (АЛУ) или умножители , которые выполняют операции обработки данных, регистры и шины . [1] Вместе с блоком управления он составляет центральный процессор (ЦП) . [1] Путь данных большего размера можно создать путем объединения нескольких путей данных с помощью мультиплексоров .
Путь данных — это АЛУ, набор регистров и внутренние шины ЦП, которые позволяют данным передаваться между ними. [2]
В простейшей конструкции ЦП используется одна общая внутренняя шина.Эффективное добавление требует немного более сложной структуры с тремя внутренними шинами. [3] с 2 операциями чтения и 1 записью. Многие относительно простые процессоры имеют регистровый файл подключен к 2 входам и 1 выходу АЛУ.
В конце 1990-х годов росло количество исследований в области реконфигурируемых путей данных — путей данных, которые можно переназначать во время выполнения с использованием программируемой структуры , — поскольку такие конструкции могут обеспечить более эффективную обработку, а также существенную экономию энергии. [4]
Конечный автомат с путем к данным [ править ]
Конечный автомат с путем к данным ( FSMD ) — это математическая абстракция, которая сочетает в себе конечный автомат , управляющий потоком программы , с путем к данным. Его можно использовать для разработки цифровой логики или компьютерных программ . [5] [6]
FSMD по существу представляют собой последовательные программы, в которых операторы распределены по состояниям, что приводит к более сложным диаграммам состояний. Здесь программа преобразуется в сложную диаграмму состояний, в которой состояния и дуги могут включать арифметические выражения , и эти выражения могут использовать внешние входные и выходные данные, а также переменные. Уровень абстракции FSMD часто называют уровнем передачи регистров .
Автоматы не используют переменные или арифметические операции/условия, поэтому автоматы более мощны, чем автоматы. FSMD по выразительности эквивалентен машине Тьюринга .
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Налл, Линда; Лобур, Юлия (2006). Основы компьютерной организации и архитектуры . Джонс и Бартлетт Обучение. п. 2016. ISBN 978-0-7637-3769-6 .
Все компьютеры имеют процессор, который можно разделить на две части. Первый — это тракт данных, который представляет собой сеть единиц хранения (регистров), а также арифметических и логических устройств… соединенных шинами… где время контролируется часами.
- ^ Эдвард Босворт. «Обзор компьютерной архитектуры» .
- ^ Эдвард Босворт. «Структура шины процессора» .
- ^ Дж. Р. Хаузер и Дж. Вавжинек, Гарп: процессор MIPS с реконфигурируемым сопроцессором , FCCM'97, 1997, стр. 12–21. Архивировано 22 сентября 2017 г. в Wayback Machine.
- ^ Чжу, Цзяньвэнь; Гайски, Дэниел Д. (1 марта 1999 г.). «Единая формальная модель ISA и FSMD». Материалы седьмого международного семинара по кодированию аппаратного и программного обеспечения - CODES '99 . КОДЫ '99. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: Ассоциация вычислительной техники. стр. 121–125. дои : 10.1145/301177.301504 . ISBN 978-1-58113-132-1 . S2CID 5426988 .
- ^ Сюй, ЮК; Лю, Тайвань; Цай, Ф.С.; Лин, СЗ; Ю, К. (05.12.1994). «Цифровой дизайн от концепции до прототипа за считанные часы» . Материалы Азиатско-Тихоокеанской конференции APCCAS'94-1994 по схемам и системам . стр. 175–181. дои : 10.1109/APCCAS.1994.514545 . ISBN 0-7803-2440-4 . S2CID 61056791 .