Производим операцию сложение, к См прибавляем Рг1 в прямом коде.
5
Происходит сдвиг множимого Рг2 на один разряд влево. Регистр Рг2 сдвигается на один разряд вправо. из счетчика вычитаем 1.
6
Производится сравнение счетчик Сч с нулем. Если Сч = 0, то прекращаем умножение и идем к блоку 7. Если Сч неравен нулю, то продолжаем операцию умножение, переходим в блок 3.
7
Итоговую сумму полученную в сумматоре См выводим как результат Z.
2 Синтез микропрограммного автомата
2.1 Кодирование граф схемы алгоритма
Синтез микропрограммного автомата
|
Таблица кодировок
У
МК
Ук
Начало
У1
Рг2(1¸8):=У(2¸8)
У2
Рг1(1¸8):=8
У3
Рг1(9¸16):=Х(2¸9)
У4
См(1¸16):=0
У5
Сч:=8
У6
Z(1):=X(1)ÅУ(1)
У7
См:=См+Рг1
У8
Рг1:=L(1)Рг1
У9
Рг2:= R(1)Рг2
У10
Сч:=Сч-1
У11
Z(2¸9):=См(1¸8)
Х1
Рг2(8)
Х2
Сч=0
Ук
Конец
2.2 Составление таблицы переходов для микропрограммного автомата
для синтеза автомата Мура необходимо сделать разметку кодированной ГСА: каждой операторной вершине приписать символ состояния bi, а также для заданного типа автомата необходимо построить прямую таблицу переходов, в которую вписываются пути перехода между соседними отметками
|
bm
bs(y)
X(bm, bs)
b1
b2(y1, y2, y3, y4, y5)
1
b2
b3(y6)
1
b3
b4(y6)
х1
b5(y8, y9, y10)
b4
b5(y8, y9, y10)
1
b5
b4(y6)
b5(y8, y9, y10)
b6(y11)
х2
b6
b1(yк)
1
2.3 Составление структурной таблицы микропрограммного автомата
Выполним переход от абстрактных таблиц кодировок (таблица 1) и переходов (таблица 2) к структурной таблице
В таблицу переходов структурного автомата, в отличии от абстрактного автомата, добавляются три столбца: код состояния bm – K(bm), код состояния bs – K(bs), а также функция возбуждения F(bm, bs).
По количеству состояний определяем, необходимое число символов в кодирующей комбинации. Так как у нас имеется шесть состояний то кодировка будет производиться трехпозиционной комбинацией двоичных кодов. В таблице 3 представлена структурная таблица переходов МПА Мура.
|
Структурная таблица переходов и кодировки состояний
bm
K(bm)
bs(y)
K(bs)
X(bm, bs)
F(bm, bs) RS
b1
001
b2(y1, y2, y3, y4, y5)
011
1
b2
011
b3(y6)
010
1
b3
010
b4(y6)
110
x1
S1
010
b5(y8, y9, y10)
000
R2
b4
110
b5(y8, y9, y10)
000
1
b5
000
b4(y6)
110
S1S2
000
b5(y8, y9, y10)
000
-----
000
b6(y11)
100
х2
S2
b6
100
b1(yк)
001
1
R1S3
2.4 Формирование выходных функций и функций переключения элементов памяти
По таблице 3. составим функции возбуждения для заданного автомата Мура. Тогда функции для дешифратора примут вид
В заданном базисе согласно задания отсутствует логический элемент «И», поэтому мы переводим функции с помощью формулы де Моргана базис заданный по условию. После перевода полученные значения функция для дешифратора в заданном базисе ИЛИ-НЕ примут вид
также из таблицы 3 возьмем значения функций переключения элементов памяти на RS триггере. Данные функции примут вид
используя выше приведенные доводы по структуре логических элементов разложим данные функции переключения элементов памяти в базисе ИЛИ-НЕ и получим
2.5 Разработка функциональной схемы.
(см. рисунок 4)
Функциональная схема состоит из дешифратора, комбинационной схемы и элементов памяти. Дешифратор, дешифрируя состояния триггеров, вырабатывает сигнал состояния bi, который соответствует выходному сигналу Yj. Комбинационная схема, используя выходные сигналы дешифратора bj и входные сигналы (X), формирует сигналы функций возбуждения триггера. Память (RS-триггеры) в свою очередь переключаются в новое состояние, и через шину Q состояния триггеров подаются на дешифратор. Дешифратор строится в соответствии с функциями состоянии на логических элементах «ИЛИ-НЕ». Логические элементы дешифратора пронумерованы от D1 до D6. Выходы из дешифратора используются для формирования выходной шины B и для комбинационной схемы. Входная шина X имеет 4 проводa, т.к. нами используется значения x1-x2 и два их инверсных значения. Для получения инверсии входных сигналов используется 2 логических элемента «ИЛИ-НЕ» для построения инверторa (D7, D8).
Комбинационная схема для функции возбуждения, построена на логических элементах «ИЛИ-НЕ» от D9 до D22, соответствующие заданному базису. На комбинационную схему подаются текущее состояние (bk) из дешифратора, и входные сигналы по шине X. Выходы комбинационной схемы подаются на RS-входы триггеров.
В качестве элементов памяти используется RS-триггера (Т1-Т3). В функциональной схеме (Рисунок 4) используется всего 22 логических элементов «ИЛИ-НЕ», 3 элемента памяти на RS триггерaх.
Заключение.
В результате проделанной работы построена управляющая часть операционного автомата, который умеет складывать числа с фиксированной запятой. В ходе работы приобретены навыки практического решения задач логического проектирования узлов и блоков ЭВМ. Построена структурная схема автомата, построенная в базисе «ИЛИ-НЕ» которая содержит 22 элемента «ИЛИ-НЕ», один дешифратор и 3 RS-триггера..
Список литературы
1. Савельев А.Я. «Прикладная теория цифровых автоматов», «Высшая школа» М. 1988г.
2. Айтхожаева Е.Ж. «Арифметические и логические основы цифровых автоматов» Алма-Ата 1980г
3. Айтхожаева Е.Ж. «Проектирование управляющего автомата» Алма-Ата 1985г
4. Айтхожаева Е.Ж. «Прикладная теория цифровых автоматов» Алма-Ата 1993г
Страницы: 1, 2
