Анотація до роботи:

Бабаков Р.М. Розробка і дослідження методів синтезу швидкодіючих пристроїв керування на ВІС. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.13 – обчислювальні машини, системи та мережі. – Донецький національний технічний університет, Донецьк, 2003.

На основі теоретичних і експериментальних досліджень в роботі запропоновані нові структури і формальні методи синтезу композиційних мікропрограмних пристроїв керування з кеш-пам'яттю з прямим відображенням і кеш-пам'яттю цілком асоціативного типу. Показано, що для оптимізації швидкодії схеми композиційного мікропрограмного пристрою керування може бути використана кеш-пам'ять, призначена для тимчасового збереження мікрокоманд, що використовувалися протягом декількох останніх тактів роботи пристрою; це дозволяє збільшити середню швидкодію схеми в середньому в 2-5 разів у порівнянні з раніше відомими структурами. На підставі отриманих структур композиційних мікропрограмних пристроїв керування з кеш-пам'яттю з прямим відображенням і кеш-пам'яттю цілком асоціативного типу розроблені методи аналітичного визначення точного значення імовірності кеш-влучень для реалізованої граф-схеми алгоритму керування і характеристик кеш-пам'яті. Ці методи використовуються при виборі оптимальних характеристик кеш-пам'яті для реалізованого алгоритму. Проведені дослідження дозволили визначити область ефективного використання запропонованих структур композиційних мікропрограмних пристроїв керування з кеш-пам'яттю мікрокоманд при реалізації їх у базисі програмувальних ВІС.

У дисертаційній роботі дано рішення актуальної наукової задачі, важливої для промисловості засобів цифрової автоматики й обчислювальної техніки, що полягає в розробці нових структур логічних схем композиційних мікропрограмних пристроїв керування з кеш-пам'яттю мікрокоманд і методів оцінки їхньої ефективності при реалізації в базисі програмувальних ВІС. У процесі досліджень вирішені наступні задачі:

1. Виконано аналіз: сучасних архітектур кеш-пам'яті і їхніх особливостей; сучасного елементного базису, використовуваного при синтезі схем пристроїв керування; методів оптимізації композиційних мікропрограмних пристроїв керування на програмувальних ВІС.

2. Розроблено структури і методи синтезу функціональних схем композиційних мікропрограмних пристроїв керування з кеш-пам'яттю з прямим відображенням і кеш-пам'яттю цілком асоціативного типу.

3. Розроблено методики аналітичного визначення імовірності кеш-влучень для заданої граф-схеми алгоритму керування і характеристик кеш-пам'яті.

4. Отримано аналітичні оцінки збільшення швидкодії при використанні кеш-пам'яті в композиційних мікропрограмних пристроях керування.

5. Розроблено методику вибору оптимальних характеристик кеш-пам'яті, що дозволяє для заданої граф-схеми підібрати кількість рядків і розмір рядка кеш-пам'яті, при яких забезпечуються максимально можлива імовірність кеш-влучень і збільшення швидкодії.

Публікації автора:

1. Баркалов А.А., Зеленева И.Я., Бабаков Р.М. Структуры логических схем управляющих автоматов на программируемых БИС. / Зб. наукових праць ДДТУ. Серія “Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка”. Вип. 6. – Донецьк: ДонДТУ, 1999. – С. 208-211.

2. Бабаков Р.М., Самир Нахлави, Зайцев В.В. Синтез двухуровневой схемы автомата Мура на счетчике. / Зб. наукових праць ДДТУ. Серія “Проблеми моделювання та автоматизації проектування динамічних систем”. Вип. 10. – Донецьк, ДонДТУ, 1999. – С. 301-305.

3. Ковалев С.А., Бабаков Р.М. Баркалов А.А. Применение принципов кэширования в композиционных микропрограммных устройствах управления. // Зб. наукових праць ДДТУ. Серія “Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка”. Вип. 15. – Донецьк, ДонДТУ, 2000. – С. 118-123.

4. Баркалов А.А., Ковалев С.А., Бабаков Р.М. Применение принципов кэширования в композиционных микропрограммных устройствах управления. // Управляющие системы и машины. – 2001. – № 5. – С. 26-33.

5. Баркалов А.А., Ковалев С.А., Бабаков Р.М. Определение вероятности кэш-попаданий в композиционных микропрограммных устройствах управления по граф-схеме алгоритма. // Автоматика и вычислительная техника. – 2001. –№ 4. – С. 44-52.

Особистий внесок здобувача в публікаціях: [1] – аналіз багаторівневих структур керуючих автоматів і визначення їх недоліків; [2] – аналіз і приклад використання метода синтезу автомата Мура з лічильником для граф-схеми алгоритму, розділеної на лінійні послідовності станів; [3] – загальний метод збільшення швидкодії КМПК за рахунок використання в його структурі кеш-пам'яті мікрокоманд; [4] – структура КМПК з кеш-пам'яттю з прямим відображенням і визначення основних вимог для її ефективного використання; [5] – методика аналітичного визначення імовірності кеш-влучень по граф-схемі алгоритму для КМПК з кеш-пам'яттю з прямим відображенням.