Анотація до роботи:

Кхалфауі Неджіб. Методи синтезу швидкодіючих схем мікропрограмних автоматів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – Комп’ютерні системи та компоненти. – ДВНЗ «Донецький національний технічний університет», Донецьк, 2008.

На основі теоретичних і експериментальних досліджень у роботі запропоновані нові структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів. Показано, що для оптимізації швидкодії у схемах пристроїв керування може бути використаний метод кешування сигналів. У роботі даний метод застосовується для зниження середнього часу доступу до блоків структур пристроїв керування, реалізованим у базисі ПЗП або ППЗП.

Розроблено нові структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів з кешуванням сигналів, що володіють більш високою швидкодією в порівнянні з раніше відомими структурами. Запропоновано метод визначення середньої тривалості такту роботи розроблених структур без поділу кодів з кешуванням, застосування якого дозволяє виконати аналіз структур пристроїв керування з довільним розміщенням декількох модулів кеш-пам'яті.

Розроблено програмні моделі запропонованих структур, що використовують у якості засобів моделювання мову опису апаратури VHDL і мову програмування C++.

Проведено дослідження розроблених структур з метою визначення області їх ефективного застосування. Для дослідження ефективності структур використані часові характеристики блоків структур, а також значення ймовірностей кеш-влучень. Запропоновані в роботі структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів з кешуванням сигналів з погляду швидкодії виявилися в середньому в 2,5 рази ефективніше аналогічних структур-прототипів без кеш-пам'яті.

Отримано залежності апаратурних витрат у модулі кеш-пам'яті від параметрів модуля. Дані залежності описані аналітичними виразами, які можуть бути використані проектувальниками апаратури для оцінки можливостей використання розроблених структур з кеш-пам'яттю при проектуванні обчислювальних систем.

В дисертаційній роботі дане рішення актуальної наукової задачі, важливої для промисловості засобів цифрової автоматики і обчислювальної техніки, що полягає в розробці структур і методів оцінки ефективності мікропрограмних автоматів з кешуванням сигналів, орієнтованих на збільшення середньої швидкодії.

У процесі досліджень отримані наступні наукові результати:

1. Розроблено структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування, що використовують принцип кешування сигналів і мають більш високу швидкодію у порівнянні з раніше відомими структурами.

2. Розроблено метод визначення швидкодії структур КМПК без поділу кодів з довільним включенням кеш-пам'яті, який дозволив отримати аналітичні вирази для визначення середньої тривалості такту роботи розроблених структур КМПК без поділу кодів з кешуванням сигналів.

3. Побудовано моделі розроблених структур КМПК без поділу кодів з кеш-пам'яттю, що використовують у якості засобу опису мову VHDL.

4. Виконано дослідження розроблених структур і визначено область їх ефективного застосування при побудові цифрових обчислювальних систем.

Основні результати дисертаційної роботи представлені в наступних публікаціях:

1. Кхалфауи Неджиб. Использование кэш-памяти в микропрограммных управляющих автоматах / А.А. Баркалов, Р.М. Бабаков, Кхалфауи Неджиб // Труды Одесского политехнического университета. – Одесса, 2005. – Вып. 2(26). – С. 94-96.

2. Кхалфауи Неджиб. Моделирование кэш-памяти микрокоманд с прямым отображением данных / А.А. Баркалов, Р.М. Бабаков, Кхалфауи Неджиб // Искусственный интеллект. – 2007. – №2. – С. 6-13.

3. Кхалфауи Неджиб. Метод анализа структур микропрограммных автоматов с произвольным включением кэш-памяти / А.А. Баркалов, Р.М. Бабаков, Кхалфауи Неджиб // Збірник наукових праць ДонНТУ. Серія «Інформатика, кібернетика і обчислювальна техніка». Випуск 8 (120) – Донецьк: ДонНТУ, 2007. – С. 22-31.

4. Кхалфауи Неджиб. Исследование аппаратурных характеристик кэш-памяти микрокоманд с прямым отображением данных / А.А. Баркалов, Р.М. Бабаков, Кхалфауи Неджиб // Радиотехника и информатика. – 2007. №3. – С. 59-62.

5. Кхалфауи Неджиб. Оптимизация композиционных микропрограммных устройств управления без разделения кодов / А.А. Баркалов, Р.М. Бабаков, Кхалфауи Неджиб // Труды Седьмой Международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии». – Одесса: ОНПУ, 22-26 мая 2006 г.– Т.1. – С. 181.

6. Кхалфауи Неджиб. Анализ структур микропрограммных управляющих автоматов с кэш-памятью / А.А. Баркалов, Р.М. Бабаков, Кхалфауи Неджиб // Системи та засоби штучного інтелекту. Тези доповідей Першої Міжнародної наукової молодіжної школи. – Донецьк, ІПШІ «Наука і освіта». – 2007. – С. 25-29.

У роботах, написаних у співавторстві, здобувачеві належать:
[1] – загальний підхід до аналізу структур пристроїв керування з кеш-пам'яттю, заснований на представленні структури у вигляді імовірнісних сигнальних підграфів; [2] – структурна організація і VHDL-модель модуля кеш-пам'яті з прямим відображенням даних; [3] – метод визначення середньої тривалості такту роботи пристрою керування з довільним включенням кеш-пам'яті; [4] – графічні й аналітичні залежності апаратурних витрат від параметрів модуля кеш-пам'яті; [5] – метод збільшення швидкодії композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів; [6] – особливості організації структур пристроїв керування з кеш-пам'яттю.