Главная > Разное > Теория и применение цифровой обработки сигналов
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

11.3. Способы описания вычислительных машин

Любую вычислительную машину, как специализированную, так и универсальную, можно описать, задав: 1) отдельные вычислительные блоки, такие, как сумматоры, умножители и логические цепи; 2) структуру памяти; 3) все связи между блоками памяти и вычислительными блоками; 4) последовательность операций; 5) соединения с устройствами, рассматриваемыми как внешние по отношению к вычислительной машине. Специализированные вычислительные машины предназначены для выполнения ограниченного числа алгоритмов, в каждом из которых используется фиксированная последовательность операций. Универсальные ЦВМ имеют программу, сохраняемую в одном или нескольких блоках памяти, причем каждая «строчка» программы представляет собой команду, непосредственно   выполняемую машиной,  а весь алгоритм представляется программистом в виде последовательности таких команд.

Фиг. 11.1. Структурная схема упрощенной универсальной вычислительной машины.

Центральным элементом упрощенной универсальной ЦВМ (фиг. 11.1) является запоминающее устройство (ЗУ) с произвольным доступом. В нем хранятся и обрабатываемые данные, и программа. В рассматриваемой упрощенной схеме команда состоит из кода операции (КОП) и адреса. В машине имеется один индексный регистр, содержимое которого можно (по желанию) добавлять к адресной части команды, формируя тем самым истинный адрес ячейки памяти. Арифметическое устройство ЦВМ состоит из сумматора и накапливающего регистра. Линии со стрелками представляют собой возможные линии связи. Число линий связи является важным фактором, определяющим стоимость ЦВМ. Для каждой из них должна быть предусмотрена схема коммутации. С помощью этих схем устройство управления подключает линии, необходимые для выполнения текущей команды. В данном разделе не рассматривается, каким образом информация (программа и данные) была введена в память. Эта операция зависит от вида системы ввода — вывода,  описываемой в последующих  разделах главы.

Рассмотрим некоторые типичные команды ЦВМ, а затем попробуем составить программу вычисления скользящей суммы — одного из простейших алгоритмов обработки сигналов:

 

Название команды

Описание

1.

 (загрузить )

Передать содержимое регистра памяти  в накопитель.

2.

 (запомнить )

Передать содержимое накопителя в регистр памяти .

3.

(сложить )

К величине, уже содержащейся в накопителе, добавить содержимое регистра памяти ; результат оставить в накопителе.

4.

 (вычесть )

То же, но выполняемым действием является вычитание.

5.

 (перейти по  в

)

Если содержимое индексного регистра  меньше нуля, то перейти к выполнению команды, хранящейся в регистре памяти ; в противном случае перейти к следующей команде. В обоих случаях после перехода увеличить  на 1.

6.

(занести в  из

)

Занести число из адресной части выполняемой команды в индексный регистр .

7.

(очистить )

Записать нуль в регистр памяти .

8.

 (стоп)

 

Фиг. 11.2. Блок-схема алгоритма вычисления скользящей суммы.

Фиг. 11.3.  Блок-схема   рекурсивного   алгоритма    вычисления   скользящей суммы.

 

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление