Microsoft Word впвс book 2011 sev pa doc

программируемым 
(programmable processor), в противном случае мы имеем дело с 
непрограммируемым, "жестким" устройством (dedicated processor – близкий, 
но не точный термин, другой возможный вариант – hardware accelerator). 
Сложность механизма программного управления может изменяться в очень 
широких пределах. 
По способу реализации процессоры, прежде всего, следует делить на 
аппаратно-реализованные (или аппаратные, hardware) и программно-
реализованные (соответственно, программные, software). Каждая из указанных 
групп реализаций, в свою очередь, имеет множество вариантов. Вполне 
пригодным для практического использования критерием программной 

---

87 
реализации процессора следует считать наличие в его составе хотя бы одной 
программно-реализованной части. 
Как на практике классифицировать способ реализации устройства по 
аппаратно-программному признаку? 
Довольно часто программную реализацию связывают с использованием 
принципа программного управления при проектировании устройства. Также 
широко распространено мнение об обязательном свойстве последовательной 
интерпретации управляющей информации устройством для отнесения его к 
разряду программно-реализованных. 
Общим критерием аппаратной или программной реализации устройства 
(функции) предлагается считать степень избыточности присутствующей в 
устройстве регулярной структуры (блока постоянной или оперативной памяти, 
логической матрицы, операционных элементов и т.д.). Из данного определения 
следует, что не только организация управляющей части устройства определяет 
способ 
его 
реализации. 
Например, 
табличный 
функциональный 
преобразователь также может быть отнесен к категории программных 
устройств. 
Явным случаем аппаратной реализации является отсутствие в устройстве
регулярных структур вообще (нерегулярная "жесткая" логика, то, что выше 
было названо "клубком схем"). На практике сегодня, в силу ряда причин, 
устройство создают на основе избыточных регулярных структур, а затем 
фиксируют его в получившемся виде, либо выполняют еще один шаг – удаляют 
неиспользованные элементы регулярной структуры (целевая компиляция, 
кремниевая компиляция и так далее в соответствии с контекстом). В первом 
случае мы будем иметь дело с программно-реализованным устройством, во 
втором случае программно-реализованная версия на этапе проектирования 
заменяется аппаратной реализацией ("жесткая логика"). 
Таким образом, можно говорить о четырех базовых вариантах 
процессоров: 
• "жесткий" процессор с аппаратной реализацией (dedicated hardware 
processor);
• программируемый процессор с аппаратной реализацией (programmable 
hardware processor);
• "жесткий" процессор с программной реализацией (dedicated software 
processor);
• программируемый процессор с программной реализацией (programmable 
software processor).
Отдельного пояснения требует термин "микропроцессор". Традиционно он 
трактуется как программируемый процессор в интегральном исполнении. 
Однако в связи с развитием технологий ASIC, ASSP, PLD (ПЛИС), ASIP 

---

88 
логичнее микропроцессором называть все четыре группы процессорных 
элементов в случае их интегрального исполнения. 
Вычислительные системы на верхнем уровне рассмотрения могут быть 
представлены тремя группами элементов: обработчики, устройства памяти, 
интерфейсы. С группой обработчиков связаны термины "процессор" и 
"контроллер". Предлагается процессором называть обрабатывающий элемент, 
функции которого в рамках прикладной задачи еще не зафиксированы. В 
зависимости от закрепленной прикладной (по отношению к данному элементу, 
а не к системе в целом) функции процессор будет играть роль контроллера (т.е. 
устройства управления), умножителя, супервизора, диспетчера и т.д. В свою 
очередь контроллеры могут быть самого различного назначения: памяти, 
принтера, последовательного интерфейса, технологического процесса и другие. 
Еще один важный термин – "микроконтроллер", следует понимать как 
контроллер, построенный на основе микропроцессорной элементной базы. 
Микроконтроллеры 
могут 
быть 
однокристальными, 
одноплатными, 
программируемыми, логическими, промышленными, универсальными и т.д. 
Важную роль в проектировании ВсС играет единый взгляд на 
алгоритмическую организацию систем [87, 3]. Выбранный разработчиком или 
навязанный элементной базой способ интерпретации алгоритма определяет 
методы и средства проектирования и ключевые характеристики системы. 
Можно говорить о следующих вариантах интерпретации:
• параллельная аппаратная интерпретация (аппаратное исполнение); 
• программная микропроцессорная интерпретация (процессор с набором 
команд RISC/CISC, включая микропрограммную реализацию, VLIW и EPIC 
архитектуры); 
• интерпретация 
виртуальной 
программно-реализованной 
машиной 
(операционная система, выделенная сетевая коммуникационная система, 
СУБД, языковая машина и т.д.). 
В качестве классификационного признака реализации предлагается 
использовать формальное определение команды как управляющей структуры с 
фиксированным форматом. Тогда под аппаратной реализацией можно 
понимать прямое исполнение алгоритма, когда нет "форматных" управляющих 
структур – микрокоманд, команд. Под программной реализацией можно 
понимать многоуровневую интерпретацию, когда есть "форматные" 
управляющие структуры – примитивы, и их последовательности – программы. 
Представленное деление на аппаратную и программную составляющие 
системы позволяет создать эффективную основу для методов и средств 
перехода от архитектурной модели к физической реализации ВсС.