Prima ;i a^doua specificalie indi? inceputul traseului la adresa00BOH,l:r.p-..11" cind con{irrutul registruiui c devine e_gq.l cu 3. A treia sp'".iill."!t? g"o.t"^"ite. traseul incepind de ia simboiui SyMBoL din prog?amulsursr, (fie iir limbaj. de asamblare, fie in limbaj de nivel supeiior). Decisottul emulator trebuie sr pelmitd. corelarea instructiuniloi cod masinicu instrucfiunile, simbolurile, etichetele din programui sursi.- cil;;:zrle de traseu pot fi si mai complexe, de exempiu:

trace in sequence 0A0CH then 063EHtrigger 00A7H

prin aceastl cornandi se prescrie parcurgerea prin program a unui con-!u1 le care se intilnesc adresere 0A0cH si oog-pu, iariraseul se i-*- r" oul LJUru v^Vvaa )r uuJt:.Il, tal tl_Ltseul se rncepg(triggerarea) Ia adresa 00A7H, dupi. cJm rez,,tlt?a. din figura 7.1S. Si18. $ipentru ac,est contur s-ar. putea introd.uce specifipenrl'u acesr conrur s-ar. putea rntrod.uce specificafiile: rulare in timprea] lili la 0A0cH, apoi stop, dupl.care trei instrtcfiuni executate ii

a[615T[fl { }Jex )FG o$r:odp -a b c d p h I s'vac'f'vcl' sl na--t9c

ffinS ffi *nr CoH Dg ?? FA 3t 60 3? 78 IO O 1 0 38e0 00BBOOBB FA JH @A7Ft DB ?? r0 3E 60 3? ?8 t0 0 1 0 3800 goATAEAT 3N LDN TACOH 77 77 F6 3E 60 17 ?8 r0 0 1 0 3800 00AA0t)tlA 47 tlttv E,A 7? 7? Fo) 3t b0 37 ?8 I0 0 I 0 3800 00nB?7 77 Fs 3[ 60 3? 79 10 0 1 0 3800 eoAt0f4rB 21 LXI l-{, 3779f1 77 T7 lg JL bg J( /3 lu u r u sduv ssFLaim ne *ns n' oa 7? rq 3t 60 3? 79 al g 1 0 3800 00AF8OAF OF RRC 00 ?7 Fe. 3[ 50 3? ?9 01 o 1 0 3800 0080

QtO ?7 rA 3E 6S 1? ?9 OI 6 L O SAOO 0083'00!}e Da .lc 05g9ll s0 ''( tv JL bu 7( (r vL o t ve0ft3 cD cftt-L 063[tr 00 ?z Fo 3f 60 3? 79 01 o I o 37F[ 063t{H,3f 21 t-xl H, 377EFl AO '/?'JO 3E 60 3? ?8 qI O L O 37FE O64Ls6;; ?i rev s,n ' 3? ?7-ro 3t' 60 37 7e ot o I o 37FE 6e4237 77 rO 3e 60 37 ?B Ol O r o 37Ft 064306.13 A? Cllii n 37 ?7 FA 3E 60 3? 78 60 6 A O 37Ff 0544dii144 C0 m+Z 17 ?7 Fg 3t 6A ?7 ?B SO O O O 3800 0086rifsfi 1a LIha FlSC@'l z6 ?? FS 3E 60 7? 78 OO O O g 380A 0089r.n{9 [[ xti! i{rt'N [O 7? Fe 3E 50 3? 78 10 @ 6 A 3800 00BB

s,;"!a 74 $lv ls,l'l

lrTfi Til.$ : S0fl4----5toFP.d

_stef,

Trace cc;np I ete --

10:08regim. de pas cu pas si iarl;f rulare in timp real pinl la 063EI{ ;i u;"rnai deoarte-

Yi),uatizatea in timpul procesul,i de emulare este indicati pentrutrasee, ca in figura 7. 18. pentru registre sau pentru memorie. ii iigo-ra 1.19 sint

'izualizate, pentr-u. o srrcc.esiune de t6 instruc{iuni parco?sein regim 9" pu:. crl pas, confinu.turile tuturor registreloi (Fi, urme_torul conlingt_ di" Pg, gprA: B, c, D, E, H, L) si"i-alorile indicatorilorde condifie -(s,2, AC..P, cY). continutul unei zone de memorie ince-prnd cu o adrese specrtrcati poate Ii vizualizat sub formb. de mncmonice

Fig, 7,19, Vizualizarea confinuturilor tuturor registrelol pe lungime:r unui segmerrt,dJprog.am executaL r?:#,iiilr$i$tyrt:"'-i.r:lp"n;fifdrlui de emulare pe sis-

(coloanele doi ;i trei din {igura 7.19) etc- un^ exemplu de vizr-ralizare aconfinutului rnemoriei in f-ormi absoluti. at-it i1 exprimare hexazeci-nrall, cit ;i in ASCII este redat in figura 7.20. Pe ling5. facilitS.lile de

r{HCWY

,004?8ofi'ro0E70nnT$0c?00tF60D7OODF,0s7,00Fw780rF,01070l0f0t 17'el lF

Trace ccmp lete -_

!0:03

SEON O53EH LXI H, ***T.AFTTR OONTH LDA ?ACOH+OOI OOAAH I1OV B,A+OOE OOABH LXI H, 3??9H+003 00ntH rRA 11+OO4 OOAFH RRC+005 0080H Ja 0599H+005 0083H CALL 053tH+00? 053eH LXI H, 3:;BH+008 0541H nov R.t'1+009 064aH nOv n,H+010 0543H ANn R+011 0544H RNZ+OI? OOB6H LDA FBCOH1013 0089H XRI CoHSTATUS: 8080----Runn r ng

a:7H"

hl 3779H rhlt ?7H

sp-1 37FFH t'sp-1.sp-Z) 0086Hhl 3778H rhlt 37Hhl 3778H rhl, 3iHsp 37FEH tsp,sp+lt 0085H'a 21H

+0.+ 15.+ :1.+

_i-t.+ {1.+ J6.+ 58.+ ?3-+ 90.+ 93-+ 108.+1 12.+ 1:5.+1.il.

U5U5Ll5U5USUSUSU5USUSUSUSUSUS

al 79 il: A[cn 3t 06 38FA n7 A0 4700 e1 63 3775 09 ;8 3100 [.5 Ft 13F7 ot Ft L7DF 02 21 63a6 D0 58 0e3C C8 3A C0tA I I A6 ,I63 0r'78 ri3a 67 37 3D3A 66 37 C57C 3? 7D 3700 zr 3? gz

gTATUs: 8089----StoPPed

-dlsplBg w6org 07H

Fig. 7.20. Yizualizarea in {ormd a,bsolut5. cu exprimare atit in hexozecimal, cit ;i,in ASCII a confinutului unei zone de memorie in timpul procesului de cmulare pe sis-

temul IIEtrVLETT-PACKARD 64000

rRACE C0Ur,tT TlrlE HBSOLUTInoDpFqq

- DATA. STATI rS

SEON OAOCH AD I *t3g C0 ;'F, 470F D8 39'05c0 i:B te c0[6 40 c2 fi7'i0 2c 70 cD00 3g et A7De 32 0a caDP AC OA CD37 7E 57 ftFE 38 D8 FT7A 2E 85 A7cD !B 8C C2e2 D6 8fi 01?r??@?cT??3?EI36 65 37 CE

lr!cc complete

-

10:08

-trrcc ln_requ?nc? 0n0CH thrn 063EH trrgger after OAZHFig. 7.18. vizualizarea unui traseu

."r .p""{!11!it secvenliare oblinut in urma pro-cesului de emulare pe sistemul HEWLETT-PACKr\Rb 64000360

.rb 1

executie, corlenzi si vizualizarea inforrnatiel, s,oftur emurator treb'ie sdftiT]ta i3 fqnui procesului a" l'"rii"r" ;i posibilitatea de modificarea rntorma!iei. optiunile de modifi..ii" oft ii i";.;i;;;;;.ilirui registrucu o valoare specificati;i insiiiei"u'oti"x."i lo;.rrii Je urer'orie c* ovaloare specifiiati..hnplementarea perrnanentS. a instrucliunii NOP, avind codul

00H, se face mai simplu. Nu se intrerupe rnagistrala de date ci doarsennalul IIDLA intre pinul 21 al microprocesorului ;i pinul 2 al contro-lerului 8228 figura 5.5. Pe pinul 2 se va aplica perrnanent i togic fie15"sindu-l in go1, fie legindu-l la Vcc. Prin aceasta, iesirea circuitului 8228Ia magistrala de date este trecutS. permanent in starea de inaitS" impe-dan!i", iar microprocesolului i se aplic5" cuvintul de date 001I.

Lin analizor de sernnitur5 necesitS" urmS.toarele semnale de intrare:IIATA

-

semnalul colectat din nodul ci"ruia i se ridici semn5"tura;START, STOP

-

semnalele generate de c5"tre sistemul testat carefixeaz5. inceputul, lespectiv sfirgitul intervalului de tirnp in care senumirS. tranziliitre.

Procedeul. de ridicare a semnS"turilor la cele 8 linii ale magistraleide date, cind se citegte un cip de memorie ROM, de capacitate 2K,ocupincl spaliu de adrese 0000H-07FFH, este ptezentat in figura 7.21.llicroprocesorul este trecut in modul de rulare liberii. Intrarea de datea analizorului se leag[ la aceea linie a magistralei de date de pe cargse doregte oblinerea semniturii. Intervalul de cutregere a semnS.turilrra fi fixat egal cu durata de selectare a cipului eS. f a intrarea STARTfixatil pe tranzilia 1-0;i la intrarea STOP fixati. pe tra"nzi{ia 0-1se va aplica sernnalul CS. Semnalele care vor da tranzilii pentru numd--rare se \.or obline ,lil :uvintele ce formeazi- conlinutul rnemoriei cititela fiecare semnal ItEAD, cind rnernoria este adresatd. O altir modalitatede verificare a conlinutului unui rnoduL de memorie ilOI{ se ob{ineprin calculutr sumei de control. Sunaa de control rezult.5. prin insumareaconlinuturilor tuturor localiilor modulului respectiv, evident pentruaceastS" verit-icare procesorul nu mai funcfioneaz5" in bucl5. deschisl,deoarece trebuie sir efectueze aceastS. sum[.

Analizorul de semn5turl este mai indicat pentru intrelinere gidepanare decit pentlu faza de elaborare a sistemului, deoarece necesititrista cu sernnituri colectate anterior. Spre deosebire de analizorul destiri logice care realizeazi pentru infoirnalia cu1easS. o extensie subiornra unui traseu, analizorul de semnltur\ realizeazS. o compresie subforma unui singur cuvint-semnbturi. Iatir deci c5., pentru sisternele pe

irA:r ljul_nnflJl_ _ JUiIUL _ _ Jlltjl:ATETALi:E I i t + t I i t t flt

PE DT-DO i I..

-;r5.rl - - - - jl={L--JJJADR': [Bui Sg:es E[iee

7.2.4. Analizorul de sernnbturhAnarizortt! rle semndrura este ulI apal'r: indicat pentru depanarc;sistrnr'elor or bo::-d:^*i.tgnil*.oo nggglionarei anarizorului crcsemniturd" se bazeazd" pe numd--rarea tranziliild;, A il O l, , sau de laJ la 0 a senrnatuhri iLll "tr, p;*;i'i""0 j.i.=t.?"inui,ii"t"ltJL,,p" un anumir::,::iq: tinrp. pe un sistem i,r.i"r",a" i;;;I;;;;, ;ii;,;;l, torcicaunaun anumrt program va genera intr_un .ruuct accla;i ,;";;; de tranzifii"Acest numi. on,,ny.i,r: viz.atizatJ" ,liipt.j _,,t';;;;"ili;i\.r reprezenra

,,semnitura" *orrrrtr'i .verificat. Ricli.or"o semniturii unui nod, adicia numi"rului

bazi de.microprocesor,, existi. ;i instrumentere adecvate, emulatorurpentru nrvelul de ansambru aI unui sisLem, anarizorur rogic pentru nive-lul de subansamblu ;i analizorul cle sernnd"turi pentru nivelui de circuitintegrat.

7.3. Tendinge t44l t32l t30l t?61 tsel t46l f4ru t4s]L: Nofiunile expuse in aceasti. carte se refer5 la arhitectura, func-Tlonarea, prograrnarea ;i..aplicafiile prop'ii microprocesoarelor dingcneraJia a doua cu exemplificiri pc

-

rnrc!.opr.ocesor.ul scoald. -

rNT-EL8080.,cu multr' u;urinld aceste ndliuni pot fi' adaprai.,';;,rito "

deveni:l:_r:.]",1;1...1:,r.drn generalia a treia, in care sc situeaizi microproce_:l,"r,rg dc l,b trr!'. ln acest domeniu al rnicroproccsoareror, cu o istoriesrtuata loarte aproape_ de tinrpul prczent, sini frccr.entc (ii au devenitg.bi;n uite) ca"urile cind, rcalizdiil" ip^i l*ili;; ;; ;"iiro'i'prognozate"Tot mai des se vorbe;te despre caiiuratoareie aniior 190, ccrlctilatoareregener.a!'iei a c'incea, pentru cire s-au. constituit forma{igni de cercetare,"1,"Xt::1]i:^?b lde exernptu, FG.cs_eiitn c"".;;i;; conrputer:f...:lt,::l:$, l" Japonia) sau in diferite univcrsirdfi, rezultinideja*estul, de multe proiecr.e in stadiu de prototip experimcniar de raborat&.r'rar, de ce aceasti ultimr {razi abaie problema de la evolulia micro_procesoarelor la calculatoarele viitorului? Ideea lui r.n.-Hoff'_ micro_procesorul

- { plecat_ ar-ind ca suport initial o .tr".t"ia a unititircentrale a unui minicalcurat_or de trp FDp (p*iin .i-piiii."tal,"i#'"p"i,printr-un drum invers, caicuratcarer6 s-au,"ihri^t ." i;i;;;j procesoare.Deci, drumul si .evolulia.microprocesoarcron ;i ,iii.,\"i"rle carcur sernr'epatrund rccrproc atit de mult incit poate fi considerat acelasi.

^,. ^,91 ::]", p:tT generafii de_ catculatoare (cu tuburi, "" tr""ri;l;;;::::_tl.:ir:^Ti"qT,1", cu VLSI - anii'8O) au.-crescut perforrna.nletre devlteza cu ;apte or.dine. de rnarime, iar pretur de cosi. a sclzut dramatic.rJar, .n decada anrror .90 ay apSrut dcja probreme complexe de rezolvat(in {izicd,, aerodinamici,. balistice, ,i,eGorot;gi;, ;;;;;;;"r;" vocii silmagrnu, procesal'ea.inteligenti a cuno5tinlelorlinteiigenta artificiai;lrA erc..) care l)ecesltd viteze_ dc procesar-c sporite cu incd trei ordinede, m.5-rime, preguri de sutc de ori mai redusb, totodata'-o interactiunerntelrgenti om-ma;ini gi intr-un rimbaj cit se poatc de natural.-;;;r;;;sint cerinfele_care s6 a;teaptd" sd. fie satiifacuteie car.u"i"I*r" genera_liei a cincea. Dar cum itor ii aceste carculatoare are viitorului? A rispun-de exact la aceasti intrebare nu este inci. posibil, d;";;; o generatiede calcutatoare a fost. complet definitd nuinai a;pt;;i;itl cauteriies-au materiahzat in tipuri leprezentative, de;i aii u."ui--rpectru,, decercetdri actuale s-ar.putea e-xtra.pol-a, cu deituf J*-r,,Jta''"xactitate,

:::lltf l,"rtilor unui- calcurator,'adic5: a circuiteioi .otpor,.r,t", "arnrtectur' de srstem, a softurui (limbajeror) si a interfeleroi.

364

-

ln ceca ce prive;te evolu{ia componentelor' aceasta,wa fi mar-cat5" ;i ir, .o^tirrooi" a"'a"pagirei barierelor in densitatea de integrarc,iit""x d.e procesare, puter6 &sipatl ;i evident pre! de cost'

Densilqtea de itttigrare s-a conformat pin5 acum.unei.legi de creg-t"." L.,po"""ii"i. tr*g8" ioi

-,,Moor*.,) gr o-perioadl de dublare cam del+1,5'ani, dar, evident, aceastl cr'e;tere pe o. duratS" mai- mare s-arsupune mai exact ;;;ir"b" logigtig"' decit'uneia exponenliaie. Actual,pentru rnicroproces";;"i" ;; 1C r'11i, s-a atins o densitate {^li1a la5oo ooo^ J. tiu'uiuto";;i"tp. s-uo per.u c[ tehnologia-HNIOS-III ar;;il;g"-pi"a t".o t!"!i-e timit;. a canalului de 0,25 pm, pentru5;;-J;;;;i""a" o a""rii.t".in jur de un milion de tranzistoare pe;jp. ;;r-i;-;;;;;; a"".ttati dc-integrare prrterea disipatS. apare limita-rivi. care ar Dutea ria"plilta ao"t "ae disfozitivele CMOS- Fentru asal-,"f f"."rr],-,rir*

"ia""iii;t,ii Je integrar6 vor intra in cimpul tehnol.o-

ci.ei, circuiLele integvate aolwntelvic (tri-dirnensional)' In prrnclplu' un clr-7:;i";;ii;;;.i"Ji";;".1t at" *ii mutte straturi supl*py'." de Si cris-;;ii";J;i" intre

"ie-c" SiO, 1u*otf), in fiecare strat fiindimplement.at*" vrsr, adicl in;;;;bf"';n Siipc'r VLSI (SVL-9I]: Dificultililein realizarea acestuil*"a*i"ir;' cond-xiunile dintre VLSI-uri, disjpaliade ca]durl ;i c,e;terea

"""i .to"t de Si cristalin peste unul amorf (izo-

f;"r) ;;f"it a"1, a"paiii" in mare rnlsurl, dar in stadiu de laborator.3fi"'rifgitot

".'..t"i'.,j."i, iotorincl tehnologii de integrare tri-dimen-sionale,sevaalungelacircuitecevotrincorporapinlla-l0000000tran-;i;ffi;;/rre i4?'f: i.; uitt"t de circuite va fi disponibilS. o mare puterede procesar" 9r -"-oit,c intr-un volum extreui de redus' de exemplu;; ;;t.; fi incorpoiui*intr-"" singur cio un calculator de capacitatemeclie (unitatea ..rrti"la'fi ;"*;;a- i"teinl) sau mai rnulte plocesoarecar. \-or lucra in Paralel.

Viteza d.e procesare nu poate fi iTlusir peste,limitel!-,Pe1-is" 6"tehnologia bazi+i p" Si; disiozitiveie BCI pot.realiza timpii de propa-oare 6e orclinul..i,"rli' Jt ,',=.., dar densiiS'fi de integrarc reduse ;i:'1:'i:";';;;;";;-l;;'t"'iai.ot". Tehnologia de integtare actualif'"i"q,J""p-t"Jp;'-i" exclusivitate ca materiJl semiconductor de baz\;iii;i;i: dui s-oi pe;;; ;t

"po.u siliciului isi va mai men[ine dominafia

doar pini la mijlocui a;il*";90. n"1" ti"t'reatizate..dispozitive pe bazi;;";d;;i";;-Je'g.fi" (GaAs) care prezint1 o mobilitale a electronilorru,:;;8;;r/v:.ft"i -"r.j decit-cea a electronilor din siliciu (t'n::"0,1:

-'/V.s). Pebaz|' de GaAs o structuri de tranzistor cu electroni'd'e mobilitate ridicatl, HEvIT (High Electron Mobility Transistor.)deja experimentatS" [32] la temperatura de -196'C (in azot lichid)o"^lir"^)e timpii de iomutalie de ordinul 10-12 sec. Structura HEMTesteindicatl;ipentruintegraretri-climensionall.Totpebazl'deGaAsvor mai fi dispozitivele cu structurS' de super-ret"t 91 de super relealaterall, structuri realizabile prin tehnologii pe bazl de laser'

365

Dispozitivel" l"-baza efectuiui..Josephson sint cleja integrate instructuri de sisteme, acestea au timpii"d.-.';;;t*'i*ii.iir.,"r r0-r2 qec"Firma IBM a """"i1t^*g"ri!ia pe,pi'afe a primului;"lil;;;; JosephsonIa inceputul anurui 1ggb, ior tipriio'i"por,"re- se a-;teapti la incepututranilor '90. PerformT,a:l:

"rtiqtrrai,_il" un catcutator' ]osephson sint-tlil ^ vitczd . de .procesare =: ;O oob ooO *itr"."ti"rV."1i' .npo.iiareaInemorrer : 17 MB, jinp, a" acces al memoriei : Zti ,rsec; vitezX. deintrare/iesire.: 360 l,rlit/sec;

-putere cr:nsumati-: 7 \\ratt la 4.K;r-olum : 7 titri; numirui {9'-dispozili"* yosefnio,, to.soo7.ip.Pentr* reducerea pttcrii disipati se aduce ca mocl curent tehnolo-5::!)t9_a^: ,,1-\i_?rrioe cost diici in ce mai mic pentru dispozftivetesemr-cusrom (nratrice..de. por{i logice" cu c.elule .ruria"iJf .it ;l p."tr"cele full-custonr. Fosibihfatea inirodorer,, p'ntre cerLrlele standard sii. #"3: tP lili rr9 genereazir clru,rilile cor cehile standarrt ,;;;;;;;;;;;prr' roarre utlie sl pe.ntru cele mai particurare.aplica!ii. De esempr',peutru un asifel dc circuit pc o pracheti dc siliciu J"'-ioo ooo mincrr:!-s * 8 TT'). s'prafala ocupatf, 'd.e nucleu este to ooo- rs ooo minch2,rar pe rcst.l de suorafa!d. selmpreme*teazi celule standaid aigiLa.te-sauanalogicc. in repcrto_riur de ."i"r" .i"l,a".a i"ipr"**,li"u*ir" actuar i*numir de peste 250 de citre firrnere produci_to"ri a" .li..irt" integrate,se disting urmdtoarele categorii 146 l:'l. Porli (in'i'ersoare ;i-neiniersoar:e cu buffere TSI_ sau normare,NAND si \OR cu_2-8 intriri, expandoare; t;;ii j."lr"**i.ie, cir_cuite_ SLSA|--),JL', SAU EXCLUSritli. y." '' r2. Elemetie de tnemora.re (latch-uri xAxo sau NoR cu si frri. iesiricu buffer, ratch-uri RS, bistabile T, bistabii; D, bii;frr. jxl.ir*it_de clock sincronizate sau nesincronizate etc.). - J3. Cir,wite,4fSl,(multiplexoare, dem,rtrtiple-roare, registre, registrede depJasare. numiritoare eic.).4' cirut'ite de itrraref ie;2re-qdrirete standard cu colectorui in go1sar: TSL de tip TTL sau'CltOS, triggere Schmitt

"i..t. '-"

5. Circ,u,ite de tnetitorare (RAM, ROM, inclusiv pLA).6' circw'ite au'alog'ice (relere d.e rezistenle, generatoare de cure'tconstant, multiplicatoare, surse de referin-ti" i"';;;;t;au tensiu'e,

::T:t?lf1te a*alogice,. rnultiplexoare, osciiatoare comanJ^t" i,., t",.,_:t-"Tj.:lr.:I::--c,:iiibiIe cu capacitili comutat..rilc, circuite Je tleplasaieu'e nrver, amplrlrcatoare operaiionale, conl'ertoare A/N ;i,x7e"

"i..1.7. A'ricroprocesoilre (de preferint}. unur. de rargi utilizare, er-entualcu un set de instruc{iuni imbogllit)"Fentru realizarea traseelor c]e conectare x;e plachetii, intrc micro-

.pl^o.t"::t:i j:lulele standard care itr inconjoarr,''dmentar-, ".i." disp'nernca de o tehnoroeie automati. Desi priblcmr autorlratizirii tr.as'eeiorde conectare

'a {i"rezorr.uielu "it"iui""nrl.,rl ,s5 totusi

'a mai rimi'einci dificil de realizat testarea funclionali ; ;;Jtuillp ?.. .ir.,_lit ..,nucleu cu rnicroprocesor.366

Aducerea circuitel.ol de tip semi-custom la o utilizare curentl este"

,""i..i"ti. a extinderii sisteireelor de inginerie cu ajutorul calculato-i"l"i, CAE (Computer-Aided-Engin-eering). Ca punct de lucru la un;;f.m -ie po"t"'fi un dispiay giafic-intiractiv -care este conectat la un;;;Lt*;.it"inic. Fentru'un

^itf"tr d" di.splay grafic se.impune: posi-

Uifit"t". dl a{i;are simuitanl a informaliel pe mai mul,te, ferestre; orezolulic de pinl la l0Z4

Fig' 7'22' Succesiunea etapelor in realizarea automatd, cu calculatorul a unuicircuit semi-custom design

rea semnaleior (rispuns)_de la iesire si compar:area acestor ie;iri cu datelede ic;ire norrnale (calculate).Prtn anali'za d,e testabil,itate se determini o valoare, pentru fiecarenod din schema logicd. a circuitului t.oi;;i;,-."r.'J"l"i*i" gradur credificultate in testaiea acerui nod. lrrurma acestei un,iir", daci. nodutrelte testabil, se deduce informafia ae controlauitii"t"^il-ourervabilitate.Dininrormafia de corttrorabitim; ;;"i;;a;;;;i;tird cel mai simoruset de semnale de test, care apiicat la pinii J" iril;;;;i.lr."it"iri d",:';mini o anumit' yllgare (zer6 sau

"",l rogi"j i;';;;l "oi. r"r, din infor-malia de obseraabilitate a unui nod "ste ioJiutt J;i;;i""rea st5rii lo_gice a aceiui nod, din varorie rogi.ce.-."".rrlt:l;;irii';" iesire. cind

:l:".:i19 p:oiecj.a,t se. gise;te ."ii'd testabit se tontinui iterati' cusrmurarea greserllor ;1 gcnerarea semnalci'r de test pini ctnd s" *ti.inatoate gresclilc de pioi-e_ctare. ln f:nar, prrn postprocesarea semnarcrorde test se'determini acele."-t"t" ai t"si cuie-se Jph"e ct."ituiui fizic"Deoarece simurarea ;i t-esta.rea pe moderur softwaoe a circuiturulproiectat reclami. o munii. dificild. si "u."rita "; ti;;l"rg s_a conce_put.posibilitatea modelrrii fizice. pentru oroArlirri--f,;rirci se ataseaz5stafiei de lucru CAE ptd"ci c-u accesorii de ;;d;i";; il;;;ffi;t:;l:

:::::19_p:l"Ji]1t"^ circuitelor YLSr stinJa;J.- *" p,"rup,,n"* .e ..reatrzeazd un sistem care necesitb. in str.uctura sa mai inuite circuite LSi;i vLSI standard, plus unul ."o *"i murte ;;;il;;;;; ," vor rearizain variante semi-cuitom. pe o placd. cu accesorii de modelare se imnle-menteaz;" doar acea parte din^sistemui de eraboiat ;;;;;ita";.';J;_pone_ntele standard., p1ac5.- ce se conecteaza cu itafia ca'n i" .ur. ._"LtT ]" punct rnodeleie software ale circuiter"; ;;;;-;";iour"^re in va_'anta sernr-custorn. prin aceasti conectar.e moderui software de testateste-atacat pe intrd"ri de semnale in timp t"ur gii..p".tiv, comandd. lareslrr semnale in timp real (toate acestd s"-r.dr" n,j mai' tr"rrri*-cJculate de proiectant ^ca atunci cin

UNITATE DEf,1Ft1cRlE

1

UN ITATE -IE

i''laidoRlE i,l

clasici ar-hitecturd seriali. de tip y"-l )S."-an* este cu flux u:ric deirstrucf iuni $i.lu; ;;i;';";"ilf srso f si"si". i".r.,u..,ion si ngrc Data::1'''J!|i+tlif rl"ffi :#,",1?,1x:f j,i.ffi.,q:ff;.,,;;;;r a 4'z), pri n accas t

".

." p* ioii " l i

-"n toi";;J;r;:i ;'i,1i",i,'ll-, jill:tan ;i paratel atit din niem;;i; ;;;_,.,;iil;;;;;"1jr,,1,, .i, ;i di* ccaca'e contine darere 1inst,-"c1iuiiil*adreseazb. Jdr.";Hdate gi

'u daieiir mod direci). piiri *"oiri;#1""*""i

"rr,ii"-.irri,'i"ntr,, o pronu'_i :,td' : i;i,xl fil *lda";Xlli: j i, ":,, "l tl"' ; ;" ;i.il. r a.r e s i m u i t a r : dMIMD lMulriplc ln.tru.tion, "fif;ii-tt ;t a fluxurilor de aut" u.".;liJi: La unere microproces";;" ;;;"qtir"?r,? :T:Ti mocrur cle rucrurrp conducli cste

"*tir,, p"ii"ar-r" ".""ti^ ii,rr"#rnirr"i nrurre crcruri'iin insrrucfiuni succesi""'p;;r;;

"i::r T".{ dc lucru -i.ropro..=oarelecontrn prrru urlirili: unitatca-i" i',"girt.ure, onit^tl"'i" inrirucliriue.: ll :: ii".ffo:::'#:"":: f nil"*"' ra.".n,."I'ii..ll' ai,r cer r pe rruc.jetaite_t"i.ii"U,.,,t"t"u de execrrrin l1i,:9:f:deirli dar srrcr.r,;.f, 6si'".X1""J'Xii:'!'1T',f.-,n:;i j;FlTii'.!;tri|J:i'ffi 'i,i'iiio""ni:m;-::^91'.0"*;; iecodificar", ,rnitut""'"li T:t-iiii de instiucti'"i";,'ii.lil

lliil.ft Ti;ri":Ji.hl,:+j,"i:}*i jlili!:3i?r".,ff "xj;:r'";""_,,p^.o.f :' :i * es te posi'bl a,*i t ri,"gHT?+ l,"i,:,::i.f i T f, il ;.f; *i;,f"i?"ilr""Ti":.dat' in -*-oii" 1"* afli incdrcate spre a rr execurate.r- pilt?itl#i:' :ffi#:."#}J,"#f in general.p"'u,,".,,n"i ..r"-".a ijecare pi"g.u1 i;iiri,;;;;i;l"ffff ;1" ;" +l*' rl,;i:i:i:uracttc nelirni tat se introduc" lr*.itrir-J" *"#riJtiir!r"e. vi. uaiizarea menroriei corrsiS. in ata'aiea"t"""-"**i" p;*;;p;ii'(fizic,.) a uneirnemorii externe (disc, uui"'*"?t",i.", ccb'rr"mir"f;ci) de capacr-370

H

;FRE SLiBSiSTETvtELE

a) :,1a

-, \rhitectura pentru p

-

a rhj r e' u ra'J"' ;; ;; J:,;i:' ;:;:i"1',:':;.1 :.X'';;;;;1, uman n ;

tate mare ;i cu timp de acces relativ redus. Pentrr,r fiecare utilizator"aceastS" atagare apare ca o memorie principalS" dar cu un spaliu de adre-sare practic nelimitat, denurnit spaliu virtual. Printr-un dispozitiv(hardlvare) de tianslatare a adreselor se calculeazl din adresa virtualladrcsa fizici" (rea15,) din spaliul memoriei principale. Daci informaliase a{I5. in memoria principall accesul are loc imediat, iar dac5. nu, se'deterrninS" adresa acesteia in memoria externi din care se aduce inrnernoria principall acel segment de program care confine adresa in-forrnaliei cii.utate. Pentru aceasta, indati ce o instrucliune plrisegte'unitatea de instrucfiuni, unitatea de adrese impreunl cu unitatea deexecutie lucreazl- pentru calculul si citirea adresei fie din memoria-principalir, fie din cea ata;at[. Din punctul de vedere al utilizatoruluiprin virtualizare nu pare a fi diferenli intre timpul de acces la mernoriafizicir. ;i cea ata;atI.

Arhitectura calculatoarelor din generalia a cincea va fi configuratlspre o procesare paraleld, ca in figura 7.23, b. Arhitectura paralell im-pliciL multiple elemente de procesare (se estimeazS" pin5" la un num5"rde 1074faal), mai multe blocuri de memorie si intre acestea o relea deconectare de vitezi ridicati. Legat[ de aceasti alhitecturi paraleli,a-.emiinltoare cu o centralir telefonici la care fiecare procesor sau blocde rnemorie poate comunica cu oricare din celelalte, se introduce con*ceptul de deb'it de date (,,data-flow"). Debitul de date este un conceptpentru controlul execuliei instrucliunilor in calculator, in sensul c*.acestea sint efectuate indat5. ce datele (de intrare) necesare sint dis-ponibile, deci numlrltorul de adrese PC (secven{ialitatea) i;i pierdesensul. La o magin5. cu debit de date, deoarece toate instrucliunile (bloc)pentru care existS. date valide disponitrile se proceseazd simultan, daciliint suficiente elemente de procesare, se exploateazl paralelismele inrezolvarea unei probleme. Acest principiu al proces5.rii paralele a gene-rat deja destule variante realizate ca prototipuri: refea configurabild,dinamic (TRAC), arbore binar, transputer etc. Pentru realizarea acestor-arhitecturi care necesitl circuite ,,custom design" sau ,,semi-custorndesign" sint folosite sistemele de proiectare cu ajutorul calculatorului,CAE/CAD. La nivelul anului 1984 proiectarea automat[ de circuitesemi-custom a ajuns pin5" Ia densitS.fi de 20 000 porfi/cip.

-

Diferen{a radicall intre calculatoarele generaliei a cincea si celeactuale, s-ar plrea ci- va fi determinati mai profund de modificareasoftware*ului decit de schimbarea hardr'vare-lui. Limbajele de progra-rnare folosite actual, care reflecti secvenlialitatea arhitecturii VonNeurnann, nu sint potrivite pentru generatia a cincea. Din limbajele