Инструментальные платформы МКМД-бит-потоковых вычислительных технологий

6.3. Пользовательский интерфейс и операционное ядро инструментальной платформы термального синтеза микропрограмм векторно-матричных субпроцессоров

Проблемно-ориентированная инструментальная платформа MatrixDesigner является надстройкой над платформой Designer, предназначена для термального синтеза МКМД-бит-потоковых субпроцессоров векторно-матричной обработки потоков данных и включает:

• операционное ядро, которое обеспечивает генерацию микропрограммных модулей и их компоновку на бит-матрице;
• пользовательский интерфейс, который поддерживает процедуры задания параметров синтезируемых устройств и визуальное отображение результатов синтеза.

В операционном ядре реализуются следующие функции:

• генерация операционных устройств в зависимости от заданных параметров;
• поддержка выполнения всего спектра аффинных преобразований над операционными устройствами;
• обеспечение взаимодействия с другими инструментальными платформами;
• использование системного буфера обмена для экспорта набора устройств между различными копиями MatrixDesigner ;
• настройка пользовательского интерфейса под потребности разработчика;
• экспорт и импорт операционных устройств (в том числе пользовательских) и данных проекта в различных форматах;
• сохранение и загрузка всех данных создаваемой схемы в виде файла проекта.

Пользовательский интерфейс реализует:

• простой доступ к функциям операционного ядра посредством меню и панелей инструментов;
• навигацию и масштабирование;
• просмотр свойств выбранных объектов;
• поддержку контекстных меню и всплывающих подсказок;
• произвольную компоновку панелей инструментов. Пользовательский интерфейс инструментального средства

MatrixDesigner позволяет пользователю получить доступ ко всем функциям, выполнение которых обеспечивает среда проектирования. Главное окно программы выглядит как показано на рис. 6.25.

"Окно" приложения включает: меню, панели инструментов, "окно" редактирования и "окно" отображения свойств выбранного объекта.

Рис. 6.25. Пользовательский интерфейс инструментальной среды MatrixDesigner

Меню MatrixDesigner содержит пункты: " Файл ", " Правка ", " Специальное ", " О программе ".

Меню " Файл " содержит функции управления проектом (рис. 6.26).

Рис. 6.26. Меню "Файл"

Пункт " Новый …" меню " Файл " позволяет создать новый проект. При этом пользователю предлагается ввести размер новой матрицы (рис. 6.27).

Рис. 6.27. Меню "Новый…"

Через пункт меню " Открыть проект " можно загрузить ранее созданный проект, указав его имя.

Файлы проекта инструментальной платформы MatrixDesigner имеют расширение *.dpj. В таком файле содержатся данные всей созданной пользователем схемы. Для сохранения на диск нового созданного проекта и для сохранения изменений, сделанных в уже существующем проекте, существуют пункты меню " Сохранить " и " Сохранить как ". Если проект является вновь созданным, то при нажатии на кнопку " Сохранить " пользователю предлагается ввести имя нового файла проекта; если же проект уже имеет имя, то при нажатии на эту кнопку происходит сохранение проекта под старым именем.

Пункт меню " Закрыть проект " позволяет закончить работу над текущим проектом, а пункт " Выход " завершает работу программы. Справа от названия некоторых пунктов меню находятся обозначения комбинации "горячих" клавиш, которые позволяют быстро вызывать соответствующий пункт меню. Например, чтобы открыть существующий проект, достаточно нажать одновременно " Ctrl " и " O ".

Пункт " Правка " позволяет выполнять основные операции редактирования (рис. 6.28).

Рис. 6.28. Меню "Правка"

В этом меню пункты " Вырезать ", " Копировать ", " Вставить ", " Удалить " выполняют стандартные действия. При этом объекты, попавшие в системный буфер обмена (по команде " Копировать " или " Вырезать "), можно разместить в другие копии программы MatrixDesigner, где работа ведется над другим проектом.

Для расширения функциональных возможностей и комплексиро-вания данной инструментальной среды с уже созданными средствами проектирования предусмотрена возможность обращения к подключаемым программным модулям через пункт " Открыть в Designer " в меню " Специальное " (рис. 6.29). Пункт " Настройки " открывает диалог настроек программы.

Рис. 6.29. Меню "Специальное"

Нажатие на пункт меню " О программе " позволяет увидеть информацию о версии программного продукта.

Каждая кнопка на панели инструментов имеет семантически понятное изображение, а также всплывающую подсказку на русском языке.

Кнопки на панелях управления проектом повторяют функциональность аналогичных пунктов главного меню программы. Исключение составляет команда " Экспортировать " (рис. 6.30). Она позволяет сохранить текущий проект в формате файла *.PGM, который поддерживается ранее созданной низкоуровневой средой разработки Designer.

Рис. 6.30. Меню "Экспортировать"

В каждом программном средстве проектирования создается и поддерживается какая-либо нотация, то есть соглашение по созданию некоторой абстракции в рассматриваемой предметной области. В этой инструментальной среде пользователь оперирует объектами, которые называются устройствами. В процессе компоновки МКМД-бит-потоковых операционных устройств МКМД-бит-потоковых субпроцессоров составляющие микропрограммные модули представляются описывающими прямоугольниками с условными обозначениями входов и выходов. Каждое устройство представляет собой некоторую совокупность бит-процессоров на процессорной матрице, выполняющих определенную функцию. В общем случае процессорное устройство получает на вход данные (хотя может и не получать, а генерировать данные для своей работы самостоятельно), обрабатывает их и отправляет результат вычислений (преобразований) куда-либо. Здесь термины "отправляет результат" и "получает данные" применяются по отношению к битовым потокам данных. Таким образом, начальные да нные для нового проекта - это процессорная матрица выбранного размера, причем регистр каждого бит-процессора "пустой" матрицы содержит значение ноль. В процессе проектирования пользователь создает процессорные устройства и размещает их на матрице таким образом, чтобы получить оптимальную топологическую схему разрабатываемого субпроцессора. Вся работа ведется в области редактирования. Процессорная матрица отображается как показано на рис. 6.31.

Каждая клетка на этом поле - отдельный бит-процессор. Здесь есть две координатные линейки - сверху и слева. Отсчет координат ведется с нуля. Места, где устройство получает данные и отправляет их (входы и выходы), отображаются в виде треугольников. Вход обозначается треугольником, направленным внутрь соответствующего бит-процессора, а выход - треугольником, направленным во внешнюю сторону. Цвет каждого устройства, а также цвет отображения входов, выходов, цвета линеек и процессорной матрицы задаются пользователем.

Рис. 6.31. Область редактирования проекта

Основная панель инструментов - это панель генерации устройств. Она обеспечивает базовую функциональность по созданию операционных модулей. При нажатии на любую из кнопок генерации устройств, например " ADD " (сумматор-накопитель), среда запрашивает у разработчика требуемую разрядность нового устройства, как показано на рис. 6.32.

Рис. 6.32. Содержимое окна параметров слов-инструкции ADD

После нажатия на кнопку " OK " на бит-матрице появляется новое устройство с заданными параметрами (в данном случае это сумматор - рис. 6.33).

Рис. 6.33. Отображение сгенерированной слов-инструкции ADD в рабочем поле

Нажав правую кнопку мыши на устройстве и выбрав в появившемся контекстном меню пункт " Детализировать ", получим графическое представление топологии выбранной микропрограммы (рис. 6.34).

Рис. 6.34. Детализация сгенерированной слов-инструкции ADD

Описание некоторых элементов графического отображения топологии микропрограммы представлено в табл. 6.2.