Навигация
3.4. Синтез схеми автомата.
Синтезуємо схему, що формує сигнал Z1. Сигнал Z1 рівний 1, якщо ознака П=0 або П=1 і при цьому логічна умова, що перевіряється, істинна. Скористаємося формулою Z1 для автомата з ПА, яка в залежності від коду умови передає на вихід Z1 значення відповідного ЛУ.
Z1=X1щT2щT3T4+X2щT2T3щT4+X3щT2T3T4+P1T2щT3щT4+P2T2щT3T4+P3T2T3щT4
З врахуванням вищенаведених вимог запишемо формули для сигналів Z1 і Z2 в автоматі з природною адресацією.
Z1=щT1+T1(X1щT2щT3T4+X2щT2T3щT4+X3щT2T3T4+P1T2щT3щT4+P2T2щT3T4+P3T2T3щT4)
Z2=щZ1
Або , звівши до заданого базису отримаємо:
Z1=щ щ(щ(щ(щ щ(A+B+C+D)+E+F)+щT1)+щT1), где
A=щ щ( X1щT7щT8T9)=щ(щX1+T2+T3+щT4)
B=щ щ( X2щT7T8щT9)=щ(щX2+T2+щT3+T4)
C=щ щ( X3щT7T8T9)=щ(щX3+T2+щT3+щT4)
D=щ щ( P1T7щT8щT9)=щ(щP1+щT2+T3+T4)
E=щ щ( P2T7щT8T9)=щ(щP2+щT2+T3+щT4)
F=щ щ( P3T7T8щT9)=щ(щP3+щT2+щT3+T4)
Схема формування МО подібна СФМО автомата з ПА, але поява сигналів на виходах yi можлива тільки при П=0, тобто коли поточна мікрокоманда відповідає операторній вершині. Тому схему формування Yi змінимо таким чином: сигнал щT1(щП) кон`юнктивно об'єднаємо з кожним сигналом T3...T7,щT3...щT7 (мал. 3.5). При цьому відсутність цих сигналів приведе до відсутності сигналів yi, бо комбінація з усіх нулів на вході дншифратора відповідає порожній операторній вершині. Виняток складає сигнал y0, для якого передбачений окремий розряд, тому його ми кон`юнктивно об'єднаємо з сигналом щT1(щП) (мал. 3.6.)
щT3...щT7 T3..T7
1 T3...T7 1 щT3...щT7
T1T1
Мал.3.5. Схеми підключення щП.
щT2
1 y0
T1
Рис.3.6.Схема формування y0.
Схема базового елементу РМК аналогічна відповідній схемі в автоматі з ПА(мал2.6). У якості ЛАМК будемо використовувати лічильник, що має слідуючу функціональну схему(мал. 3.7.). Вхід V відповідає сигналу Z1, якщо він рівний 1, то ЛАМК збільшує свій вміст на 1, в протилежному випадку, на вихід передається інформація з входів A1...Ai. Синтезуємо лічильник з крізним перенесенням. Для цього складемо слідуючу таблицю(табл.3.3).Таблиця складена для одного розряду.
A1 CT
A2 A1
A3 A2
A4 A3
A5 A4
A6 A5
A6
V
C
R
Мал.3.7. Функціональне зображення
лічильника.
Таблиця.3.3
Синтез схеми ЛАМК.
| V | T | Ai | Qt | Qt+1 | щR | щS |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | * | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | * |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | * | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | * |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | * |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | * | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | * |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | * | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | * |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Схема РМК містить 10 базових елементів. При побудові схеми сигнали щT1...щT10 будемо знімати з інверсних виходів елементів регістра. Кількість мікросхем ПЗП визначимо за формулою: NПЗП=]R/3[, де R - розрядність мікрокоманди R=10, NПЗП=4 Для зберігання мікропрограми досить однієї лінійки ПЗП, оскільки QПЗП=8, тобто одна мікросхема розрахована на зберігання 256 трьохбітових комбінацій, а в нашому випадку потрібно тільки 63. З урахуванням вищесказаного побудуємо схему автомата з природною адресацією мікрокоманд(мал. 3.8).
V
1 1
T0
1 1 1 Q0 S TT C
Ai 1 1 R 1 1 R
C
“Reset”
T1
Q1
щT1 T2
1 Q2
щQ1
щT2 T3
1 Q3
щQ2
........................................................................
Мал.3.8.Схема ЛАМК (усього 6 елементів, сигнали V,C,”Reset”,Ai для всіх, окрім першого, не показані).
48
4.СИНТЕЗ АВТОМАТА З КОМБІНОВАНОЮ АДРЕСАЦІЄЮ МІКРОКОМАНД.
4.1.Принцип роботи автомата.
Автомат з комбінованою адресацією є комбінацією з автоматів з примусовою і природною адресацією . У даному автоматі адреса наступної МК задається в полі поточної мікрокоманди, при цьому при невиконанні ЛУ, що перевіряється, або при безумовному переході перехід здійснюється за заданою адресою, а при істинності - за адресою на одиницю більшу, ніж поточна. Формат команди автомата з КА наступний(мал. 4.1).
1 Y m 1 Х k 1 A l
Мал. 4.1.Формат команди автомата з КА.
Тут у полі Y міститься код, що задає набір мікрооперацій, у полі X-код логічної умови, що перевіряється, в полі А - адреса переходу при невиконанні логічної умови або при безумовному переході. Розрядність полів визначається таким чином:
m=]log2T[ Т- число наборів мікрооперацій, що використовуються в ГСА, в нашому випадку Т=17, m=5
k=]log2(L+1)[ L-число логічних умов в ГСА, в нашому випадку L=6, l=3
l=]log2Q[ Q -кількість мікрокоманд.
Структурна схема автомата приведена на мал. 4.2. Автомат функціонує таким чином. Схема запуску складається з RS -тригера і схеми “&", яка блокує надходження синхроімпульсів на РМК. За сигналом “Пуск" тригер встановлюється в одиницю і відбувається запис мікрокоманди до регістру. Поле Y поступає на схему формування МО і перетворюється в деякий набір мікрооперацій. Поле X поступає на схему формування адреси, яка формує сигнал Z2, якщо перехід безумовний (X=0) або ЛУ, що перевіряється,дорівнює нулю або сигнал Z1 у випадку істинності ЛУ. За сигналом Z2 вміст поля А надходить до лічильника,а з нього - на адресний вхід ПЗП. А за сигналом Z1 на адресний вхід також надходить вміст лічильника але тепер це адреса поточної мікрокоманди, збільшена на одиницю. За сигналом y0 тригер скидається в нуль і автомат зупиняє свою роботу.
Похожие работы
... булевої алгебри. Аналітичний спосіб задання булевих функцій займає особливе місце в проектуванні цифрових машин. Фактично, всі перетворення над булевими ф-ціями, необхідні для побудови цифрових машин, ведуться на аналітичному рівні. Розглянемо області визначення булевоі ф-ції. Як уже відмічалось, між двійковими наборами і двійковими числами існує взаємнооднозначна відповідність. Отже, існує 2n рі ...
... определенным называется абстрактный цифровой автомат, у которого функция переходов или функция выходов, или обе эти функции определены для всех пар переходов (xi,aj). Частичным называется абстрактный цифровой автомат, у которого функция переходов или функция выходов, или обе эти функции определены не для всех пар переходов (xi,aj). Абстрактный цифровой автомат называется инициальным, если на ...
... a24(Y8) 10100 X5X6 X1D1 D1 D3 D3 R S a21 a25(Y3) 11001 X5X6 D1 D2 D5 T 2.2.3. Кодування станів Кодування станів буде проводитися за таким алгоритмом: 1. Кожному стану автомата аm (m = 1,2,...,M) ставиться у відповідність ціле число Nm, рівне числу переходів у стан аm (Nm дорівнює числу появ аm у поле таблиці ). 2. Числа N1, N2, ..., ...
... состоянии am. Рассмотренные выше абстрактные автоматы можно разделить на: 1) полностью определенные и частичные; 2) детерминированные и вероятностные; 3) синхронные и асинхронные; Полностью определенным называется абстрактный цифровой автомат, у которого функция переходов и функция выходов определены для всех пар ( ai, zj). Частичным называется абстрактный автомат, у которого функция ...
0 комментариев