مسار البيانات

الموسوعة الحرة

مسار البيانات هو مجموعة من الوحدات الوظيفية ، مثل وحدات الحساب والمنطق (ALUs) أو المضاعفات ، التي تُجري عمليات معالجة البيانات، بالإضافة إلى المسجلات والحافلات . [ 1 ] ويُشكل مع وحدة التحكم وحدة المعالجة المركزية (CPU). [ 1 ] ويمكن إنشاء مسار بيانات أكبر عن طريق دمج مسارات بيانات متعددة باستخدام مُضاعِفات الإرسال .

مسار البيانات هو وحدة الحساب والمنطق، ومجموعة السجلات، وناقل (ناقلات) وحدة المعالجة المركزية الداخلية التي تسمح بتدفق البيانات بينها. [ 2 ]

مسار بيانات معماري دقيق منظم حول ناقل واحد

يستخدم أبسط تصميم لوحدة المعالجة المركزية ناقلًا داخليًا مشتركًا واحدًا. ويتطلب الجمع الفعال بنية أكثر تعقيدًا نوعًا ما بثلاثة نواقل داخلية. [ 3 ] تحتوي العديد من وحدات المعالجة المركزية البسيطة نسبيًا على ملف سجلات للقراءة والكتابة متصل بمدخلي ومخرج وحدة الحساب والمنطق.

خلال أواخر التسعينيات، ازداد البحث في مجال مسارات البيانات القابلة لإعادة التكوين - وهي مسارات بيانات يمكن إعادة استخدامها أثناء التشغيل باستخدام نسيج قابل للبرمجة - حيث أن هذه التصاميم قد تسمح بمعالجة أكثر كفاءة بالإضافة إلى توفير كبير في الطاقة. [ 4 ]

آلة الحالة المحدودة مع مسار البيانات

آلة الحالة المحدودة ذات مسار البيانات ( FSMD ) هي تجريد رياضي يجمع بين آلة الحالة المحدودة ، التي تتحكم في تدفق البرنامج ، ومسار البيانات. ويمكن استخدامها لتصميم المنطق الرقمي أو برامج الحاسوب . [ 5 ] [ 6 ]

تُعدّ أنظمة FSMD برامج تسلسلية أساسًا، حيث تُجدول التعليمات في حالات، مما ينتج عنه مخططات حالات أكثر تعقيدًا. في هذه الحالة، يُحوّل البرنامج إلى مخطط حالات معقد، حيث قد تتضمن الحالات والأقواس تعابير حسابية ، وقد تستخدم هذه التعابير مدخلات ومخرجات خارجية، بالإضافة إلى متغيرات. يُشار غالبًا إلى مستوى التجريد في أنظمة FSMD بمستوى نقل السجلات .

لا تستخدم آلات الحالة المحدودة (FSMs) المتغيرات أو العمليات/الشروط الحسابية، ولذلك فإن آلات الحالة المحدودة متعددة الوظائف (FSMDs) أقوى من آلات الحالة المحدودة. وتُعادل آلة الحالة المحدودة متعددة الوظائف آلة تورينج من حيث القدرة التعبيرية.

مراجع

  1. 1 2 نول، ليندا؛ لوبور، جوليا (2006). أساسيات تنظيم وبنية الحاسوب . جونز وبارتليت ليرنينج. ص.  2016. ISBN 978-0-7637-3769-6تحتوي جميع أجهزة الكمبيوتر على وحدة معالجة مركزية (CPU) يمكن تقسيمها إلى جزأين. الأول هو مسار البيانات، وهو عبارة عن شبكة من وحدات التخزين (السجلات) ووحدات الحساب والمنطق... متصلة بواسطة ناقلات... حيث يتم التحكم في التوقيت بواسطة الساعات .
  2. ↑ إدوارد بوسورث. "نظرة عامة على هندسة الحاسوب" .
  3. ↑ إدوارد بوسورث. "بنية ناقل وحدة المعالجة المركزية" .
  4. ↑ جيه آر هاوزر وجيه واورزينك، غارب: معالج MIPS مع معالج مساعد قابل لإعادة التكوين ، FCCM'97، 1997، الصفحات 12-21. مؤرشف في 22 سبتمبر 2017 على موقع Wayback Machine
  5. ↑ تشو، جيان وين؛ غاجسكي، دانيال د. (1999-03-01). "نموذج رسمي موحد لـ ISA وFSMD". وقائع ورشة العمل الدولية السابعة حول التصميم المشترك للأجهزة/البرمجيات - CODES '99 . نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: رابطة آلات الحوسبة. الصفحات 121-125 . doi : 10.1145/301177.301504 . ISBN  978-1-58113-132-1. S2CID 5426988 . 
  6. ↑ هسو، واي سي؛ ليو، تي واي؛ تساي، إف إس؛ لين، إس زد؛ يو، سي. (5 ديسمبر 1994). "التصميم الرقمي من الفكرة إلى النموذج الأولي في ساعات" . وقائع مؤتمر APCCAS'94 - مؤتمر آسيا والمحيط الهادئ للدوائر والأنظمة لعام 1994. الصفحات 175-181 . doi : 10.1109/APCCAS.1994.514545 . ISBN  0-7803-2440-4. S2CID 61056791 .