ЯЗЫК ОПИСАНИЯ УСТРОЙСТВ ЦВМ
— совокупность средств для задания информации об алгоритме функционирования, структуре и технических характеристиках дискретных устройств. Как правило, Я. о. у. ЦВМ — это специализированный алгоритмический язык.
Осн. требования, предъявляемые к современным Я. о. у. ЦВМ следующие: простота, что дает возможность эффективно применять их; универсальность, позволяющая описывать произвольные алгоритмы функционирования; гибкость, обеспечивающая возможность применения универсальных средств в конкретных ситуациях; мнемоничность, т. е. надо, чтобы сложные синтаксические конструкции языка не затемняли физ. смысла описываемого устр-ва; языки описания должны быть открытыми в смысле возможностей расширения его изобразительных средств, а также удобными для моделирования описываемого устр-ва.
Кроме того, Я. о. у. ЦВМ содержат средства для описания устройств на различных этапах Проектирования (см. Автоматизация проектирования ЦВМ). Поскольку на этих этапах требуется различная степень детализации информации о проектируемом устр-ве, язык описания обладает своеобразной информационной емкостью. Многообразие и количество этих требований приводит к тому, что Я. о. у. ЦВМ представляет собой семейство языков, объединенных общими осн. понятиями. Каждый из языков семейства характеризуется областью использования его в процессе проектирования, а также совместимостью с другими языками, т. е. общие понятия языков должны иметь в разных языках одну и ту же семантику. Кроме того, Я. о. у. ЦВМ тесно связаны а синтаксически, чтобы обеспечить достаточно формальный переход от одного уровня детализации описания устр-ва к другому.
Учитывая современное состояние автоматизированного проектирования вычисл. устр-в.
следует отметить, что Я. о. у. ЦВМ должен содержать средства для описания алгоритмов функционирования, блочной структуры устройств и способа конструктивного описания устр-в с разной степенью детализации. При этом Я. о. у. ЦВМ имеет способы формального задания и описания документации на всех этапах проектирования. Кроме этого, он удобен для реализации формальных методик проектирования на ЭВМ.
Рассмотрим в качестве примера один из наиболее развитых языков описания устр-в — язык данных системы «ПРОЕКТ». Осн. часть этого языка — язык АЛГОРИТМ — предназначена для описания алгоритмов преобразования последовательностей наборов значений входных сигналов в последовательности наборов значений выходных сигналов. Понятию сигнала в языке соответствует синтаксическая категория «переменная». Регистрам устр-ва соответствует понятие «внутренняя переменная».
Для описания микроопераций и микропрограмм, которые должны быть реализованы в устр-ве, применяются понятия функций и подпрограмм. Осн. синтаксическим понятием языка является понятие алгоритма. Алгоритм состоит из описаний переменных, функций и подпрограмм, причем в описании переменной можно указать тип этой переменной (входная, выходная, внутренняя) и ее разрядность, т. е. длину кода, являющегося значением переменной. Разрядность переменной можно задать явно (числом либо параметрически), тогда описание устр-ва на языке АЛГОРИТМ будет служить описанием целого класса устр-в. Если в процессе описания устр-ва проектировщик еще не принял каких-либо инженерных решений или ему не известны некоторые детали, он может пользоваться т. н. неполными описаниями, которые позже, в процессе проектирования, можно уточнять.
Для описания функций в языке АЛГОРИТМ предусмотрены широкие возможности. Можно задавать функцию либо таблицей, либо формулой, либо как периодически определенное преобразование. Описания могут содержать и другую информацию, которая используется в программе функционирования. Программа функционирования состоит из операторов, и функционирование устр-ва состоит в выполнении этих операторов. В программе задается также последовательность выполнения операторов. В языке АЛГОРИТМ есть средства для описания параллельных действий, выполняемых одновременно.
Вторая осн. часть Я. о. у. ЦВМ — язык СТРУКТУРА — служит для описания устр-ва в виде композиции других устр-в. Текст описания устр-ва на этом языке содержит информацию о компонентах, из которых составлено описываемое устр-во, и о соединении этих компонентов между собой. В описании каждой компоненты указываются ее входные и выходные переменные и тип компоненты. Если в устройстве есть много однотипных компонент, то можно описать лишь одну компоненту с параметром. Это позволяет сократить структурное описание устр-ва. Для задания связей между компонентами в структуре служат уравнения связей, которые также можно описывать параметрически. Язык СТРУКТУРА с небольшими модификациями можно применять и для описания устр-ва на этапе тех. проектирования. Кроме упомянутых частей языка, в нем есть средства для описания характеристик сигналов.
Я. о. у. ЦВМ тесно связан с тех. реализацией. Объекты языка — описания, операторы, выражения, компоненты, уравнения связей и т. д., как правило, хранятся в памяти машины в закодированном виде с помощью спец. списковых структур и перевод с языка описания во внутреннее представление осуществляется посредством спец. транслятора. Транслятор производит синтаксический анализ текста на Я. о. у. ЦВМ и строит внутр. представление этого текста.
Разработано довольно много языков описания устр-в. Наиболее известными являются LOTIS и SOL, предназначенные преимущественно для временного моделирования логич. схем ЦВМ, язык регистровых передач и язык описания систем.
Лит.: Глушков В. М., Капитонова Ю. В., Летичевский А. А. О языках описания данных в автоматизированной системе проектирования вычислительных машин (ПРОЕКТ). «Кибернетика», 1970, № 6; Schorr Н. Computer-aided digital system design and analysis using a register transfer language. «IEEE transactions on electronic computers», 1964, v. EC-13, M 6; S t а Ы e r E. P. System description languages. «IEEE transactions on computers», 1970, v. C-19, № 12. С. С. Гороховский.
