Композиційний мікропрограмний пристрій керування

Композиційний мікропрограмний пристрій керування (КМПК) — цифровий синхронний пристрій керування, побудований за допомогою структурної композиції скінченного автомату та мікропрограмного пристрою керування.

КМПК запропонований О.О. Баркаловим у 1983 році в статті «Микропрограммное устройство управления как композиция автоматов с программируемой и жесткой логикой».

КМПК є ефективним при інтерпретації лінійної граф-схеми алгоритму (граф-схеми алгоритму, що містить не менш ніж 75% операторних вершин від загальної кількості вершин) та дозволяє зменшити апаратурні витрати при реалізації у порівнянні з іншими варіантами побудови цифрових пристроїв керування.

Найважливіші відмінності КМПК від мікропрограмних пристроїв керування:

1. Формат мікрокоманди КМПК включає тільки операційну частину, тому мікрокоманда КМПК має найменш можливу довжину в порівнянні з іншими мікропрограмними пристроями керування.
2. Мікропрограми для КМПК мають мінімально можливу кількість мікрокоманд, оскільки керуюча пам’ять не містить мікрокоманд умовного та безумовного переходу.
3. Будь-які переходи по граф-схемі алгоритму виконуються за один такт роботи, що дозволяє мінімізувати час виконання мікропрограми. Це дозволяє порівнювати КМПК за швидкодією роботи з еквівалентним скінченним автоматом.

Класифікація КМПК в залежності від внутрішньої організації

1. КМПК із базовою структурою
2. КМПК із загальною пам’яттю
   • КМПК із загальною пам’яттю та спеціальною адресацією мікрокоманд
   • КМПК із загальною пам’яттю та оптимальною адресацією мікрокоманд
   • КМПК із загальною пам’яттю та модифікацією адрес мікрокоманд
   • КМПК із загальною пам’яттю та модифікацією результуючих кодів операторних лінійних ланцюгів
   • КМПК із загальною пам’яттю то модифікацією перетвореної граф-схеми алгоритму
3. КМПК із розділенням кодів
   • КМПК із розділенням кодів та оптимальним кодуванням операторних лінійних ланцюгів
   • КМПК із розділенням кодів та перетворенням кодів операторних лінійних ланцюгів
   • КМПК із розділенням кодів та модифікацією вихідної граф-схеми алгоритму
4. КМПК із елементарними операторними лінійними ланцюгами
   • КМПК із елементарними операторними лінійними ланцюгами та оптимальним кодуванням операторних лінійних ланцюгів
   • КМПК із елементарними операторними лінійними ланцюгами та перетворенням кодів операторних лінійних ланцюгів
   • КМПК із елементарними операторними лінійними ланцюгами та модифікацією вихідної граф-схеми алгоритму

Література

• Баркалов А.А., Палагин А.В. Синтез микропрограммных устройств управления. — К.: ИК НАН Украины, 1997. — 136 с.
• Баркалов А.А. Синтез устройств управления на программируемых логических устройствах. — Донецк: ДонНТУ, 2002. — 262 с.
• Barkalov A., Titarenko L. Synthesis of operational and control automata. — Donetsk: DonNTU, 2009. — 256 pp.
• Barkalov A., Titarenko L. Logic synthesis for compositional microprogram control units. — Berlin: Springer, 2008. — 272 pp.