Juhtautomaadi ülesanne on juhtida käsu täitmist, väljastades vajalikke juhtsignaale nii teistele protsessori osadele kui ka kogu arvutile. Programmi käsu täitmine koosneb mitmetest etappidest mida käivitavad juhtautomaadi juhtsignaalid. Juhtautomaat on käsu täitmise algoritmi riistvaraline realisatsioon loogikaskeemina. Jäik loogika: realiseeritakse algoritm loogikaskeemina kristalli pinnal. Iga muutus käsusüsteemis = uus loogikaskeem. Mikroprogrammeeritav: kui mikroprogrammi hoitakse püsimälus, siis saab käsusüsteemis teha muudatusi ilma uut loogikaskeemi koostamata. Vahemälu organiseerimine: otsevastavus, assotsiatiivne, kogumassotsiatiivne Vahemälus säilitatakse sagedamini vaja olevat osa programmist, mida on protsessori käsu täitmisel korduvalt vaja. Põhimälust loetud infot säilitatakse koos aadressiga vahemälus. See teeb protsessori töö kiiremaks. Tavaliselt kasutatakse realiseerimiseks SRAM-i.
on vaja realiseerida mikroprogrammis ka hargnemisi, mis sõltuvad protsessori mõne teise osa seisundist. Meil on algoritm käsu täitmiseks, mis määrab juhtsignaalide väljastamise järjekorra, mis riistvara tasemel juhivad loogikaelemendid. Nüüd tuleb meil siduda algoritmid ja digitaalloogika. Juhtautomaat on käsu täitmise algoritmi riistvaraline realisatsioon loogikaskeemina. Põhimõtteliselt on juhtautomaadi realiseerimiseks 2 võimalust: jäiga loogikaga ja mikroprogrammeeritav. Jäiga loogikaga juhtautomaat. Jäiga loogika korral realiseeritakse algoritm loogikaskeemina kristalli pinnal ja iga muutus käsusüsteemis tähendab uue loogikaskeemi sünteesi ning uue mikroskeemi valmimist. Algoritmi realiseerimiseks loogiskeemina on vaja teada järgmisi parameetreid: X1 jne sisendid, millest sõltub, kuidas läbitakse algoritmi. Algoritmi täitmisel määravad tingimuslikud sõlmed erinevate harude valiku. Juhtautomaadis
RISC protsessori puhul on juhtautomaati võimalik veel omakorda tükkideks jagada (scheduling ja retirement unit) REALISEERIMINE Jäiga loogikaga juhtautomaat (RALU) realiseeritakse algoritm loogikaskeemina kristalli pinnal (nö ad hoc juhtautomaat) ja iga muuutus käsusüsteemis tähendab uue loogikaskeemi realiseerimist. 70ndatel/80ndate algul oli RALU-de kasutamine populaarsem, sest ei pööratud veel väga palju tähelepanu protsessori süstemaatilisusele. Mikroprogrammeeritav juhtautomaat mikroprogrammi hoidmisel püsimälus (nt Flash) saab käsusüsteemis muudatusi teha ilma uut loogikaskeemi koostamata. Kogu mikroprogrammi täitmine taandub sõnade lugemisele mikroprogrammi sisaldavast püsimälust. Püsimälu odavamaks muutumise ja suurenemisega hakati üha enam rakendama mikroprog.juhtautomaate. Juhtautomaatide realiseerimiseks on välja töötatud terve eraldi haru kuna juhtautomaati võib suuresti pidada
*Põhimõtteliselt on juhtautomaadi realiseerimiseks 2 erinevat võimalust: *Jäiga loogikaga juhtautomaat(RALU)- Jäiga loogika korral realiseeritakse käsu täitmise algoritm loogikaskeemina kristalli pinnal (nö. ad hoc juhtautomaat) ning iga vajaliku muutuse läbiviimiseks käsusüsteemis tuleb realiseerida uus loogikaskeem. RALU'de kastamine oli populaarsem 70'datel-80'ndate alguses, kui veel ei pööratud väga palju tähelepanu protsessori süstemaatilisusele. *Mikroprogrammeeritav juhtautomaat- Kui mikroprogrammi hoitakse mingis modifitseeritavas püsimälus(nt. EPROM või FEPROM), siis saab käsusüsteemis teha muudatusi ilma uut loogikaskeemi koostamata. Kogu mikroprogrammi täitmine taandub sõnade lugemisele mikroprogrammi sisaldavast püsimälust. Mida odavamaks ning suuremaks läks püsimälu, seda enam hakatigi rakendama mikroprogrammeeritavaid juhtautomaate. *Nagu ka loengus mainitud sai, on juhtautomaatide realiseerimiseks tegelikult välja töötatud
Pärast üldosas toimuvat käsukoodi lugemist vastab igale käsule käsu täitmise algoritmis oma haru. Haru valik toimib vastavalt käsukoodi dekodeerimisel saadud infole. Juhtautomaat on käsu täitmise algoritmi riistvaraline realistatsioon loogikaskeemina. Juhtautomaadi realiseerimiseks on kaks võimalust: jäiga loogikaga juhtautomaat ja mikroprogrammeetiav juhtautomaat. Jäiga loogikaga juhtautomaat realiseeritakse algoritm loogikaskeemina kristalli pinnal. Mikroprogrammeeritav juhtautomaat kui mikroprogrammi hoitakse püsimälus, siis saab käsusüsteemis teha muudatusi ilma uut loogikaskeemi koostamata. Kogu mikroprogrammi täitmine taandub sõnade lugemisele õiges järjekorras mikroprogrammi tingimustest sõltuvalt. Kombinatsioonskeemid ja järjestikskeemid. Arvutites kasutatavad loogikaskeemid jagunevad kahte suurde klassi kombinatsioonskeemid ja järjestikskeemid. Kombinatsioonskeemid loogikaelementidest koostatud skeemid, millel ei ole
käsuloendur) viiakse algolekusse, kuna algoritmi täitmist tuleb alustada algusest. Algolek ja lõppolek langevad kokku. o Moore’i automaat – väljundfunktsiooniga määratakse väljundväärtuste kombinatsioon olekus as.Väljund sõltub ainult olekust, kus parajasti ollakse algoritmi täitmisel. Algolek ja lõppolek langevad kokku. Mikroprogrammeeritav juhtautomaat – kui mikroprogrammi hoitakse püsimälus, saab käsusüsteemis teha muudatusi ilma uut loogikaskeemi koostamata. Mikroprogrammi täitmine taandub sõnade lugemisele õiges järjekorras sõltuvalt tingimusest {X}. Käsuregistris oleva koodi järgi valitakse mikroprogrammi alguse aadress. Aadressigeneraator valib järgmise aadressi püsimälust loetud sõna mõnest väljast ja vajadusel (nt hargnemise puhul) arvestab ka tingimustega. 3
annaabi.ee 
