5.etapa atskaite - Elektronikas un datorzinÄtÅu institÅ«ts
5.etapa atskaite - Elektronikas un datorzinÄtÅu institÅ«ts
5.etapa atskaite - Elektronikas un datorzinÄtÅu institÅ«ts
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
3 Asinhronu datu apstrādes sistēmu attīstība izmantojot<br />
mikroprocesoru, specializēto mikroshēmu u.c. mūsdienīgas<br />
mikrominiaturizēšanas tehnoloģijas.<br />
3.1. Asinhronu datu apstrādes sistēmu struktūras <strong>un</strong><br />
apstrādāto datu pārraides uz centrālo mezglu pilnveidošana.<br />
Asinhronas datu apstrādes sistēmas struktūras pilnveide ir saistīta ar tālāku<br />
sistēmas vadības <strong>un</strong> datu apstrādes algoritma pilnveidošanu <strong>un</strong> ja<strong>un</strong>u shematisko<br />
risinājumu pielietošanu, kas ļauj palielināt sistēmas veiktspēju <strong>un</strong> nodrošināt mazu<br />
enerģijas patēriņu. Šī pilnveide norit mijiedarbībā starp izmaiņām sistēmas vadības <strong>un</strong><br />
datu apstrādes algoritmā <strong>un</strong> shematiskajos risinājumos. Pieejamā elementu bāze<br />
(mikroprocesori, specializētas shēmas) ar retiem izņēmumiem, nav orientēta uz<br />
līmeņšķērsojuma metodes algoritmu realizācijām. Tāpēc līmeņšķērsojuma metodes<br />
algoritmu realizācijām tiek izmantoti vispārlietojamie mikroprocesori, kas ļauj<br />
modelēt dažādas vadības <strong>un</strong> kontroles struktūras.<br />
Iepriekšējos programmas izpildes posmos asinhronās datu apstrādes sistēmas<br />
pieļāva tikai datu pirmapstrādi <strong>un</strong> ierobežotu datu apjoma uzkrāšanu. Tāpēc līdztekus<br />
sistēmas veiktspējas palielināšanai ir aktuāla tāda apstrādāto datu pārsūtīšanas uz<br />
centrālo mezglu risinājumu izvēle, kas būtiski nemainītu veiktspējas <strong>un</strong> enerģijas<br />
patēriņa rādītājus, vienlaikus panākot nepieciešamo pārraides ātrumu.<br />
3.1.1.Asinhronu datu apstrādes sistēmas veiktspējas palielināšana<br />
izmantojot 2 mikroprocesoru struktūru<br />
Apstrādes sistēmas veiktspējas palielināšanu ierobežo algoritma uzdevuma secīga<br />
izpilde, t.i., uzdevumu izpildes kopīgais laiks, kas izteikts ar mikroprocesora (µP)<br />
ciklu skaitu K p . Izpildes laika samazināšanai algoritma izpilde tiek sadalīta vairākos<br />
uzdevumos pēc sekojošiem kritērijiem: katrs uzdevums apstrādā noteiktu algoritmā<br />
ietilpstošu procesu.<br />
Algoritma pilnveidošana notiek, sadalot vadības <strong>un</strong> apstrādes procesa izpildi 3<br />
uzdevumos. Uzdevumu skaitu nosaka algoritmā ietilpstošie apakšprocesi: ieejas<br />
signāla atsekošana, laika vērtības fiksēšana <strong>un</strong> nākošā etalonlīmeņu vērtību aprēķins.<br />
Sadalīšana uzdevumos notiek tā, ka jebkura uzdevuma uzsākšana nesaistās ar<br />
nosacījumiem, kurus izstrādā iepriekšējais uzdevums. Pirmais uzdevums ietver ieejas<br />
signāla atsekošanu, kas iekļauj komparatora izeju vērtību apstrādi. Otrais uzdevums<br />
ietver laika vērtību fiksēšanu <strong>un</strong> to saglabāšanu turpmākai apstrādei. Trešais<br />
uzdevums ietver nākamā etalonlīmeņu vērtību aprēķinu <strong>un</strong> to pārsūtīšanu uz<br />
etalonlīmeņu avotu. Katra minēta uzdevuma izpilde patērē noteiktu laiku. Pieņemsim,<br />
ka C ir ieejas signāla atsekošanas uzdevuma izpildes laiks, M ir laika vērtību<br />
fiksēšanas <strong>un</strong> to saglabāšanas uzdevuma izpildes laiks <strong>un</strong> R ir etalonlīmeņu vērtību<br />
aprēķinu <strong>un</strong> to pārsūtīšanu uzdevuma izpildes laiks. Uzdevumu izpildes kopīgais laiks<br />
viena mikroprocesora gadījumā, kas izteikts ar mikroprocesora (µP) ciklu skaitu, ir:<br />
K p<br />
= C + R + M ,<br />
kur K p ir µP ciklu skaits, kas tiek patērēts uzdevuma veikšanai. Jāatzīmē, ka<br />
mērķtiecīgi ir izmantot asinhronā datu apstrādes sistēmā divus µP, kur viens µP<br />
izpilda ieejas signāla atsekošanas uzdevumu, etalonlīmeņu vērtības aprēķina <strong>un</strong><br />
pārsūtīšanas uzdevumu, bet otrs - laika vērtību fiksēšanas <strong>un</strong> to saglabāšanas<br />
37
Change language