РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИОННОГО АВТОМАТА
ФОРМАТ ВХОДНЫХ, ВЫХОДНЫХ И ВНУТРЕННИХ ПЕРЕМЕННЫХ, С КОТОРЫМИ ОПЕРИРУЕТ АЛУ
Исходные данные (операнды) поступают в формате 16-разрядных двоичных чисел с фиксированной запятой, представленных в прямом коде  ,  , причем нулевой разряд является знаковым и запятая фиксирована после знакового разряда. Соответственно результат операции должен быть представлен в той же форме:  .
При выполнении логической операции положение запятой и знак игнорируются, операции выполняются над 16-разряднвми двоичными векторами. Результат операции эквивалентности хранится в переменной E.
В операциях участвуют следующие переменные:
·  – первый операнд;
·  – второй операнд;
·  – результат операции деления;
·  – переменная для временного хранения результата деления;
·  – результат логической операции;
·  –переменная для хранения знака частного;
·  - тип выполняемой операции (0- алгебраическая; 1- логическая);
·  – знаковые разряды
Кроме того, устройство должно формировать признаки результата – двоичные переменные (флаги):
·  – признак переполнения;
·  – признак четности числа единиц в результате.
ГРАФ - СХЕМЫ АЛГОРИТМОВ ВЫПОЛНЯЕМЫХ ОПЕРАЦИЙ
Условные обозначения:
L1 – сдвиг влево на 1 разряд;
P=1 – признак четности числа единиц в результате выполняется;
P=0 – признак четности числа единиц в результате не выполняется;
OV=1 – признак арифметического переполнения выполняется;
OV=0 – признак арифметического переполнения не выполняется;
в условных циклах
1 – переход по ссылке «да»;
0 – переход по ссылке «нет».
Рисунок 2.1. Граф-схема алгоритма деления с восстановлением остатка
Рисунок 2.2. Граф-схема алгоритма эквивалентности
2.2.3 ОБЪЕДИНЕННАЯ ГРАФ - СХЕМА АЛГОРИТМА
n=0 
|
Рисунок 2.3. Объединенная ГСА
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ ОПЕРАЦИОННОГО АВТОМАТА
Учитывая действия, которые следует выполнить для реализации алгоритма, включим в состав операционного автомата следующие элементы:
· 4 шестнадцатиразрядных регистра PrA, PrB, PrC, PrD с возможностью сдвига содержимого влево;
· Триггеры Tr OV и Tr Pдля хранения признаков результата;
· 4 схемы сравнения на «равно»;
· Триггер S для временного хранения знака частного;
· ТриггерE для хранения результата логической операции;
· Четырехразрядный счетчик Сч_n.
Рисунок 2.4. Операционный автомат АЛУ
СПИСОКМИКРООПЕРАЦИЙ И ЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ, РЕАЛИЗУЕМЫХ В ОПЕРАЦИОННОМ АВТОМАТЕ
Таблица 2.1. Список микроопераций ОА
| Микрооперация
| Действие
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| C:=C+B
| 
| C:=C-B
| 
| 
| 
| 
| 
| C:=L1(C)
| 
| D:=L1(D)
| 
| A:=L1(A)
| 
| B:=L1(B)
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| C:=A-B
| 
| C:=D
|
Таблица 2.2. Список логических условий, формируемых в ОА:
| Логическое условие
| Действие
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
2.2.6 МИКРОПРОГРАММА ВЫПОЛНЯЕМЫХ В АЛУ ОПЕРАЦИЙ
Рисунок 2.5. Микропрограмма операций деления и эквивалентности в терминах микроопераций и логических условий
ПРОЕКТИРОВАНИЕ УПРАВЛЯЮЩЕГО АВТОМАТА АЛУ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМАТА МИКРОКОМАНД
При проектировании данного УА будем использовать смешанный способ кодирования микроопераций.
Разобьем все множество микроопераций  на три непересекающихся подмножества  .
Множество логических элементов  состоит из пяти элементов:
 .
Будем использовать единый формат микрокоманды (таблица 2.3).
А1 – адрес перехода при Х=0.
А2 – адрес перехода при Х=1.
Таблица 2.3. Формат микрокоманды
| Y1
| Y2
| Y3
| X
| A1
| A2
| | 4 бита
| 4 бита
| 4 бита
| 3 бита
| 5 бит
| 5 бит
|
КОДИРОВАНИЕ МИКРООПЕРАЦИЙ И ЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
Таблица 2.4. Кодирование микроопераций и логических условий
| Код
| 
| 
| 
| Код
| 
| |
| Ø
| Ø
| Ø
|
| Константа 0
| |
| 
| 
| 
|
| 
| |
| 
| 
| 
|
| 
| |
| 
| 
| 
|
| 
| |
| 
| 
| 
|
| 
| |
| 
| 
| 
|
| 
| |
| 
| 
| 
|
| Константа 1
| |
| 
| 
| 
|
|
| |
| 
| 
| 
|
|
|
2.3.3 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УПРАВЛЯЮЩЕГО АВТОМАТА
Рисунок 2.6. Структурная схема управляющего автомата
Содержимое ПЗУ микропрограмм
Таблица 2.3. Содержимое ПЗУ микропрограммы
| Адрес
|
|
|
|
| 
| 
| |
|
|
|
|
|
|
| | 00000(0)
|
|
|
|
| 00001(1)
| 10110(22)
| | 00001(1)
|
|
|
|
| 00010(2)
| 00011(3)
| | 00010(2)
|
|
|
|
| 00100(4)
| 00000(0)
| | 00011(3)
|
|
|
|
| 00100(4)
| 00000(0)
| | 00100(4)
|
|
|
|
| 00101(5)
| 00000(0)
| | 00101(5)
|
|
|
|
| 00110(6)
| 00111(7)
| | 00110(6)
|
|
|
|
| 10101(21)
| 00000(0)
| | 00111(7)
|
|
|
|
| 01000(8)
| 00000(0)
| | 01000(8)
|
|
|
|
| 01001(9)
| 00000(0)
| | 01001(9)
|
|
|
|
| 01010(10)
| 00000(0)
| | 01010(10)
|
|
|
|
| 01011(11)
| 01100(12)
| | 01011(11)
|
|
|
|
| 01001(9)
| 01101(13)
| | 01100(12)
|
|
|
|
| 01000(8)
| 01101(13)
| | 01101(13)
|
|
|
|
| 01110(14)
| 00000(0)
| | 01110(14)
|
|
|
|
| 01111(15)
| 00000(0)
| | 01111(15)
|
|
|
|
| 10000(16)
| 00000(0)
| | 10000(16)
|
|
|
|
| 10100(20)
| 10001(17)
| | 10001(17)
|
|
|
|
| 10010(18)
| 10011(19)
| | 10010(18)
|
|
|
|
| 10100(20)
| 00000(0)
| | 10011(19)
|
|
|
|
| 10100(20)
| 00000(0)
| | 10100(20)
|
|
|
|
| 10000(16)
| 10101(21)
| | 10101(21)
|
|
|
|
| 00000(0)
| 00000(0)
| | 10110(22)
|
|
|
|
| 10111(23)
| 00000(0)
| | 10111(23)
|
|
|
|
| 11010(26)
| 11000(24)
| | 11000(24)
|
|
|
|
| 10111(23)
| 11001(25)
| | 11001(25)
|
|
|
|
| 01111(15)
| 00000(0)
| | 11010(26)
|
|
|
|
| 01111(15)
| 00000(0)
|
[1] Коронирующий разряд - это газовый разряд, наблюдаемый в близи заострённых участков проводника, несущего большой электрический заряд. При такой большой напряжённости поля ионизация посредством электронного удара происходит при атмосферном давлении.
[2] Лазер - слово «лазер» составлено из первых букв английских слов, входящих в выражение «Light amplification by stimulated emission of radiation», что в переводе означает «усиление света вынужденным излучением». Первый лазер на кристалле рубина был создан американским физиком Т. Мейманом в 1960 г.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
