Разработка алгоритмов функционирования

Для каждой задачи обработки данных разрабатывается алгоритм ее решения и производится его описание в форме ГСА.

ГСА состоит из описания слов и массивов, в котором указывается имя переменной, ее разрядность, функциональное назначение, и схемы алгоритма, отражающей последовательность выполнения процедур и операций. ГСА является основным документом, на базе которого проектируется УСОИ.

ГСА составляется в обобщенном виде и не отражает конкретные технические средства, с помощью которых она может быть реализована. Выбор технических средств (микропроцессорного комплекта, ОМК, элементной базы и т.д.) осуществляется на более поздних стадиях проектирования с учетом требований по быстродействию, габаритам, энергопотреблению.

В разработке алгоритмов важное место занимает задача выбора форматов представления данных, особенно чисел, так как выбор форматов их представления существенно влияет на точность результатов вычислений и затраты ресурсов.

В случае, когда диапазон представления чисел известен, предпочтение следует отдавать формату с фиксированной запятой. Достоинства этого формата - высокое быстродействие при выполнении арифметических операций.

Формат с плавающей запятой при его программной реализации требует больших временных затрат, поэтому его применение целесообразно в случае, когда диапазон представления чисел велик или не определен. Уменьшения временных затрат можно достичь выбором соответствующей элементной базы, в состав которой входят сопроцессор с плавающей запятой или цифровой сигнальный процессор (DSP).

Разрядность чисел с фиксированной запятой определяется заданной точностью вычислений, а с плавающей - заданным диапазоном (разрядностью порядка) и точностью вычислений (разрядность мантиссы).

При описании алгоритмов используется формальное описание слов и массивов информации. Для описаний операций (действий по обработке информации) используется формализм под названием “оператор“.

Слова информации описываются в виде: A(n: m), где A - идентификатор слова; n, m - номера соответственно старшего и младшего разрядов.

Массивы информации описываются в виде: M[k: h](n: m), где M - идентификатор массива; k, h - границы номеров слов, составляющих массив, n, m – разрядность слов массива.

При описании операторов используется знак присваивания “:=”. Слева от него указывается слово (часть слова или составное слово), а справа - выражение. Выражение описывает суть преобразования данных (операции) в виде описания слов и знаков операций над ними. Например, сложение двух чисел A(0:15) и B(0:15) можно описать в виде оператора C:=A+B, где A, B, C - шестнадцатиразрядные двоичные числа; “+” - знак операции сложения двоичных кодов.