Diseño logico de control

        El proceso del diseño lógico es una tarea compleja. Actualmente se utilizan sistemas asistidos por computador para automatizar este proceso, sin embargo el desarrollo del mismo y el análisis del sistema no pueden ser automatizados y requieren del razonamiento mental del diseñador humano.

        La parte más complicada de este proceso es el desarrollo de algoritmos y procesos para poder lograr los objetivos deseados. Esta depende de la creatividad y experiencia del diseñador.

                                                    

 
      Un algoritmo es un procedimiento para obtener una solución a un problema describiendo los pasos sistemáticamente expuestos. Un algoritmo diseñado es un procedimiento para configurar el problema con una pieza dada de equipo. El proceso del desarrollo de un algoritmo diseñado no puede comenzar hasta que el diseñador este seguro de dos cosas. Primero, comprender el problema completamente y segundo, se debe asumir una configuración inicial del equipo para conformar el procedimiento. A partir de estas dos cosas se forma un algoritmo. El algoritmo se enuncia mediante un número finito de pasos de procedimientos bien definidos.

La información binaria encontrada en un sistema digital se almacena en un procesador o registros de memoria y puede ser constituida por datos o información de control. Los datos son elementos discretos de información que se manipulan por microoperaciones. La información de control suministra señales de mandos para especificar la secuencia de microoperaciones.

• La lógica de diseño de un sistema digital es un proceso para deducir los circuitos digitales que realizan datos de procesamientos y de circuitos digitales que suministran señales de control.

                                                

• La temporización de todos los registros en un sistema digital sincrónico se controla por medio de un generador de pulsos de reloj maestros. Estos pulsos se aplican a todos los flip-flops y los registros en el sistema.

• Los pulsos continuos de reloj no cambian el estado de un registro a no ser que el registro se habilite por la señal de control.

• La parte del procesador de datos puede ser una unidad procesadora de propósito general. El control inicia todas las microoperaciones en el procesamiento de datos. La lógica de control que genera las señales da secuencia a las microoperaciones.

                                                           

• El diseño de un sistema digital que requiere una secuencia de control comienza con la suposición de la disponibilidad de variables de tiempo. Se diseña cada variable en la secuencia por medio de un estado y luego se forma un diagrama de estado.

•  Al mismo tiempo con el desarrollo de secuencia de control se hace una lista de microoperaciones que se van a iniciar, para cada estado de control.

•  La secuencia de control y las relaciones de transferencia entre registros puede deducirse directamente de la especificación en palabras del problema.

                        Control del microprograma

                                      

        Consiste en iniciar una serie de pasos secuenciales de microoperaciones. Durante cualquier tiempo dado se deben iniciar ciertas operaciones mientras que otras permanecen latentes. Así, las variables de control en un tiempo dado pueden ser representadas por una cadena de 1 ó 0 llamada palabra de control.

La variables de control que inician microoperaciones se almacenan en la memoria. La memoria de control es comúnmente una ROM ya que la secuencia de control es permanente y no necesita alteración. Las variables de control almacenadas en la memoria son leídas una a una para iniciar la secuencia de microoperaciones del sistema.

Cada palabra de control de memoria se llama microinstrucción y una secuencia de microinstrucciones se Llama microprograma.

            CONTROL DE LA UNIDAD PROCESADORA

 

           Se debe tener una memoria de control suficiente como para almacenar microinstrucciones. Se debe hacer provisión para incluir todas las variables de control posibles en el sistema y no solamente para controlar un ALU. El multiplexor y los bits seleccionados deben incluir todos los demás bits de condición posibles que se quieran comprobar en el sistema. Se debe tener una provisión para aceptar una dirección externa para iniciar muchas operaciones en vez de dos operaciones solamente tales como suma y sustracción.