Синтез комбінаційних схем БФР

3. Синтез комбінаційних схем БФР

3.1 Розбивка безлічі МО на підмножини, cегментация

Безліч виконуваних регістром мікрооперацій Y={y₁,_,y₂, y₃, y₄, y₅, y₆, y₇, y₈, y₉} умовно можна розбити на дві підмножини: Y₁={y₁, y₂, y₃, y₄, y₅, y₆, y₇} і Y₂={y₈, y₉}.

Перша множина містить у собі такі МО, у результаті виконання яких відбуваються зміна вмісту регістра. Ці МО описуються оператором присвоювання R:=f(A₁, A₂,...A_k, R), де f - деяка функція від значень слів, що надходять по вхідних шинах - A₁, A₂,...A_k, а також від вмісту регістра R, що існував в ньому до моменту виконання даної МО.

До підмножини Y₂ віднесемо такі МО, у результаті виконання яких не відбувається зміна вмісту регістру, але здійснюється передача в деяку сукупність вихідних шин кодів, які залежать, у загальному випадку, і від умісту регістра R, і від кодів на вхідних шинах.

Сегментація для КС1: Сегментація для КС1:

 у1:

1 8

 у2:

1 8

 y3:

1 8

 y4:

1 2

3 4

5 8

 y5:

1 5

6 8

 y6:

1 8

 y7:

1 8

Сегментація для КС2

 у8:

1 3

4 8

 у9:

1 8

3.2 Формування функцій збудження

3.2.1 Формування функцій збудження для КС1 (для JK-тригера)

Функції збудження для кожної МО

У серії використаємо синхронний JK - тригер, що має наступну таблицю переходів:

Таблиця 4.1 - таблиця переходів JK - тригеру

Q(t)	Q(t+1)	J(t)	K(t)
0	0	0	X
0	1	1	X
1	0	X	1
1	1	X	0

Синтез виконувався по наступному принципу:

1) Одержуємо те значення в яке необхідно встановити регістр (наприклад A1&R або суму 2A2+R на суматорі )

2) Мультиплексором робимо вибірку потрібного значення залежно від використовуваної мікрооперації.

3) Значення розряду регістра отримане на виході мультиплексора необхідно подати на відповідний розряд тригера. До речі необхідно відзначити й те, що якщо не діє жодна з мікрооперацій, регістр повинен зберігати своє значення.

- для мікрооперації y1: , дані функції збудження будуть реалізовані на суматорі. На вхід першого операнду подається А1(1:8) на вхід другого операнда число m в двійковому вигляді.

Таблиця 4.2 – Таблиця переключення тригерів БФР для МО у1

Sm1	R	R	J	K
0	0	0	0	X
0	1	0	X	1
1	0	1	1	X
1	1	1	X	0

 

- для мікрооперації у2:  функції збудження реалізовані аналогічно мікрооперації у1, але на вхід першого доданка подається A1, а на другий вхід подаємо R.

Таблиця 4.3 – Таблиця переключення тригерів БФР для МО у2

Sm2	R	R	J	K
0	0	0	0	X
0	1	0	X	1
1	0	1	1	X
1	1	1	X	0

 

- для мікрооперації y3:  функції збудження реалізовані аналогічно мікрооперації в1, але на вхід першого доданка подається .

Таблиця 4.4 – Таблиця переключення тригерів БФР для МО у3

	R	R	J	K
0	0	0	0	X
0	1	1	X	0
1	0	1	1	X
1	1	1	X	0

- для мікрооперації у4:

Таблиця 4.5 – Таблиця переключення тригерів 1-2 БФР для МО у4

	R	R	J	K
0	0	0	0	X
0	1	0	X	1
1	0	0	0	X
1	1	1	X	0

Таблиця 4.6 – Таблиця переключення тригерів 3-4 БФР для МО у4

R	R	J	K
0	1	1	X
1	0	X	1

 

Таблиця 4.7 – Таблиця переключення тригерів 5-8 БФР для МО у4

	R	R	J	K
0	0	0	0	X
0	1	1	1	X
1	0	0	X	1
1	1	1	X	0

 

- для мікрооперації у5:

Таблиця 4.8 – Таблиця переключення тригерів 1-5 БФР для МО у5

R(i+1)	R(i)	R(i+1)	J	K
0	0	0	0	X
0	1	1	1	X
1	0	0	X	1
1	1	1	X	0

 

Таблиця 4.9 – Таблиця переключення тригерів 6-8 БФР для МО у5

R	R	J	K
0	1	1	X
1	0	X	1

 

- для мікрооперації у6:  

Таблиця 4.10 – Таблиця переключення тригерів 1,3,5,7 БФР для МО у6

R	R	J	K
0	1	1	X
1	0	X	1

 

Таблиця 4.11 – Таблиця переключення тригерів 2,4,6,8 БФР для МО у6

R	R	J	K
0	0	0	X
1	0	X	0

 

- для мікрооперації у7:

Для цієї мікрооперації дуже зручно використати суматор Sm3. На перший вхід операнду суматора Sm3 {а1..а8}, підключаємо вихід регістра R(1..8), на другий вхід операнда суматора Sm3 {b1..b7}, крім b8, подаємо вихід комбінаційної схеми, що реалізує функцію  . Якщо схема виробляє «0», то вид другого операнда такий: 00000001 що еквівалентно 110. Якщо схема виробляє «1» то другий операнд прийме вид: 11111110 = 11111111 що еквівалентно «-1» у зворотному коді.

Функції збудження тригерів: