трусики женские украина

На головну

 Проектування операційного пристрою - Цифрові пристрої

Петербурзький державний університет шляхів сполучення

Кафедра «Електронні обчислювальні машини»

Курсовий проект

з дисципліни «Теорія автоматів»

Проектування операційного пристрою.

Виконав

ст. гр. ІНФО-810

Бабкін А. Н.

Перевірив

Єфімова Р. С.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2000

В обчислювальній техніці застосовуються так звані операційні пристрої. Ці пристрої можуть виконувати різні операції над кодовими словами. Будь-яка операція може бути представлена ??кінцевої послідовністю дій, ці дії називаються мікроопераціями.

У даній роботі проводиться проектування операційного пристрою, що виконує операцію складання двійкових чисел з фіксованою комою в зворотних кодах.

Зміст

Введення .________________________________________________________________ 4

1. Розробка структурної схеми операційного автомата.

1.1. Розробка змістовного графа операції

додавання двійкових чисел у зворотних кодах ._____________________________ 5

1.2. Розробка структурної схеми операційного автомата .__________________ 8

2. Розробка функціональної схеми операційного автомата.

2.1. Синтез блоку П ._____________________________________________________ 10

2.2. Синтез блоку C ._____________________________________________________ 11

3. Розробка функціональної схеми керуючого автомата.

3.1. Структурна схема керуючого автомата ._____________________________ 28

3.2. Закодована граф-схема роботи керуючого

автомата і граф керуючого автомата .________________________________ 28

3.3. Синтез комбінаційних схем, що реалізують функції збудження

елементів пам'яті керуючого автомата .______________________________ 31

4. Функціональна схема операційного пристрою.

4.1. Організація зв'язків між ___________________________________________33

операційним і керуючим автоматами.

4.2. Опис роботи операційного пристрою

на заданому відрізку часу .__________________________________________ 33

Висновок .______________________________________________________________ 34

Література .______________________________________________________________ 34

Додаток ._____________________________________________________________ 35

Введення

Завданням даного курсового проекту є розробка операційного пристрою для виконання заданої операції додавання з фіксованою комою чисел, представлених зворотними двійковими кодами

на рівні логічних схем. Це завдання розбивається на дві: розробку схем операційного автомата і керуючого автомата.

Всі безпосередні операції дій над словами, обчислення логічних умов, зберігання даних покладаються на операційний автомат.

Керуючий автомат виробляє послідовність керуючих сигналів відповідно мікропрограмою функціонування операційного пристрою. Ці керуючі сигнали надходять на вхід операційного пристрою.

.

1. Розробка структурної схеми операційного автомата

1.1. Розробка змістовного графа операції додавання двійкових чисел у зворотних кодахДля складання формального опису роботи операційного пристрою (ОУ) необхідно проаналізувати словесний опис алгоритму виконання заданої операції і з урахуванням вихідних даних дати опис за допомогою Ф-мови:

· Слів (найменування, тип, формат);

· Микроопераций;

· Логічних умов;

Опис слів показано в табл. 1.

Таблиця 1

 Слово Призначення слова Тип слова

 А (1:25) Перший доданок Вхідний, внутрішнє

 В (1:25) Другий доданок Вхідний, внутрішнє

 С (1:26) Результат Внутрішнє, вихідна

 П (1) Ознака переповнення Внутрішнє, вихідна

Опис микроопераций дано в табл. 2.Табліца 2

 Пункт алгоритму Словесний опис

 Умовне

 позначення Формальний опис

 1 Початок

 y 0

 2 Присвоєння слову П (1) і старшому розряду слова С (1:26) значення нуля

 y 1

 П (1): = 0

 З (1): = 0

3

 4.1 Слову С (1:26) присвоїти значення суми слів В (1:25) і А (1:25) з інверсією числових розрядів останнього

 y 2 C (1:26): = 00.У (2:25) + 01.uА (2:25)

 5.1 Слову С (1:26) присвоїти значення суми слів А (1:25) і В (1:25) з інверсією числових розрядів останнього

 y 3 C (1:26): = 00. А (2:25) + 01.uВ (2:25)

 6.1 До слова С (1:26) додати одиницю молодшого розряду

 y 4 С (1:26): = С (1:26) +1

 7.1 Освіта в С (1:26) прямого коду результату

 y 5 С (1:26): = С (1: 2) .uС (3:26)

 8 Слову С (1:26) присвоїти значення суми слів А (1:25) і В (1:25)

 y 6 C (1:26): = 00. А (2:25) + 00.У (2:25)

 9.1 Слову П (1) присвоюється значення одиниці

 y 7 П (1): = 1

 9.2 знакового розряду слова С (1:26) присвоїти значення знакового розряду слова А (1:25)

 y 8 С (2): = А (1)

 10 Кінець

 y 0

Логічні умови, під дією яких виробляються керуючі сигнали, описані в табл. 3.

Таблиця 3

 Пункт алгоритму Словесний опис логічних умов

 Умовне

 позначення Формальний опис

 3 Перевірка знака слова А (1:25)

 x 1

 4,5 Перевірка знака слова В (1:25)

 x 2

 6 Перевірка старшого розряду слова С (1:26)

 x 3

 7,9 Перевірка знака слова С (1:26)

 x 4

Для проектування ОУ необхідно упевниться в правильності алгоритму, для цього "прогін" (перевірка) алгоритму проводилася по всіх можливих випадків знака множників, а також на випадок переповнення. В результаті цієї перевірки з'ясовано, що алгоритм вірний, і на його основі можна ОУ (див. Додаток табл. 20).

Щоб зв'язку між ступенями алгоритму представлялися ясніше, весь алгоритм можна зобразити у вигляді змістовного графа, який дає візуальне уявлення про алгоритм даної операції. Змістовний граф-схема микрооперации предсталена на рис. 1.1.1.

1.2

У структурному відношенні операційний автомат може бути розбитий на блоки, кожен з яких містить в собі елементи пам'яті і комбінаційні схеми, кількість блоків визначається кількістю слів з пам'яттю.

Пам'ять - це регістр, довжина якого співпадає з довжиною слова.

Якщо микрооперации виконуються над окремими розрядами слова і при цьому різні в різних розрядах, то в регістрі виділяються так звані поля, тобто сукупності розрядів об'єднаних загальною сукупністю микроопераций або спільною участю у формуванні умов. Наприклад, поле знакових розрядів.

Розбиття на поля даних слів при заданої операції описано в табл. 4.

Таблиця 4

 Ім'я блоку Безліч микроопераций в блоці Безліч логічних умов Поля

А

 x 1 А (1), А (2:25)

В

 x 2 В (1), В (2:25)

С

 y 1, y 2, y 3, y 4, y 5, y 6, y 8

 x 3, x 4 С (1), С (2), С (3:25), С (26)

П

 y 1, y 7 П (1)

1.2 Розробка структурної схеми операційного автомата.

Структурна схема дає уявлення про кількість блоків, що входять в структуру, їх призначення, опис особливостей і про зв'язки між блоками в процесі реалізації функцій пристрою.

Кількість блоків дорівнює кількості слів з пам'яттю, тобто необхідно чотири блоки.

Зв'язок між блоками (регістрами) здійснюється при передачі інформації з блоку в блок або при занесенні інформації ззовні.

Вхідними сигналами в операційний автомат є сигнали з керуючого автомата, вони дають команду на виконання мікрооперацій над словами. Вихідними сигналами з операційного автомата є значення логічних умов, які в свою чергу надходять на входи керуючого автомата.

Тоді за допомогою даних з таблиць 1, 2, 3, 4 можна скласти структурну схему операційного автомата, яка представлена ??на рис. 1.2.1.

Рис. 1.2.1.

2. Розробка функціональної схеми операційного автомата

2.1. Синтез блоку П

Для синтезу комбінаційної схеми кожного розряду необхідно чітко знати які микрооперации виконуються в блоці, які логічні умови обчислюються в ньому і які поля виділені. Це видно з таблиці 4.

Тоді можна приступати до синтезу комбінаційної схеми розрядів кожного поля, але так як розряди кожного поля обробляються однаково, то можна синтезувати тільки один розряд з відповідного поля.

Синтез поля П (1).

Над цим полем виконуються кілька мікрооперацій, тому синтез здійснюється на кожному полі окремо, а потім ці результати об'єднуються. Тобто будуть складатися функції збудження тригера для кожної мікрооперації, а далі ці функції об'єднуються у функцію остаточного результату шляхом виконання операції диз'юнкції функцій збудження, отриманих для кожної мікрооперації. Це можливо, оскільки над одним і тим же полем одночасно може виконуватися тільки одна микрооперация. Всі ці умови поширюються і на всі інші поля всіх блоків.

y1:

П (1): = 0

Можна скласти канонічну таблицю переходів автомата (табл. 5).

Табл. 5

t

 t + 1

t

 П (1)

 П (1)

J

K

0

0

0

 0 U 1

1

0

 0 U 1

1

З табл. 5 можна написати функцію збудження для тригера по входах J і K.

J = 0,

K = 1.

y7:

П (1): = 1

Можна скласти канонічну таблицю переходів автомата (табл. 6).

Табл. 6

t

 t + 1

t

 П (1)

 П (1)

J

K

0

1

1

 0 U 1

1

1

 0 U 1

0

З табл. 6 можна написати функцію збудження для тригера по входах J і K.

J = 1,

K = 0.

Тепер можна написати загальний вигляд функції збудження поля П (1).

Логічна схема поля П (1) буде виглядати так, як показано на рис. 2.1.1.

Рис. 2.1.1.

2.2. Синтез блоку С

У блоці З виділено кілька полів, відповідно синтез буде проводитися для кожного з них окремо.

Поле С (1).

y1:

З (1): = 0

Таблиця і функції аналогічні таблиці 5 і функціям для микрооперации y1над полем П (1).

J = 0, K = 1.

y2:

З (1): = P (1), де P (1) - перенесення в перший розряд з другого.

Так як р поле С (1) було обнулити при микрооперации y1, то в таблиці 7 можна розглядати тільки набори, де С (1) = 0.

Таблиця 7

 t t + 1 t

 З (1) P (1) С (1) J K

 0 0 0 0 0U1

 0 1 січня 0U1 1

Доповнивши функцію на неможливих наборах, виходять такі вирази функцій збудження.

J = P (1),

K = 1.

Функція P (1) буде знайдена при синтезі поля С (2), так як вона залежить від значення самого поля, перенесення в цей розряд і значення доданків, сума яких записується в розряд С (2).

y3:

У цій мікрооперації все аналогічно таблиці 7, тобто

J = P (1), K = 1.

y6:

З (1): = 0

Таблиця переходів аналогічна таблиці 5, значить відразу відомі вирази для J і K.

J = 0, K = 1.

y4:

C (1): = C (1) + P (1)

J = P (1)

K = P (1)

Остаточний результат синтезу поля С (1) може бути представлений у вигляді:

Логічне умова:

x3 = С (1).

Логічна схема поля С (1) буде виглядати так, як це показано на рис. 2.2.1.

Рис. 2.2.1.

Даній схемі можна зіставити умовне зображення "чорної скриньки", тобто відомо, що на вході і, що на виході. Ця схема представлена ??на малюнку 2.2.2.

Рис. 2.2.2.

Поле С (2).

y2:

З (2): = 1 + P (2)

Можна перейти до булеву висловом цього розряду

С (2) =

Відповідно таблиця функцій (табл. 8) збудження буде виглядати так:

Таблиця 8

 T t + 1 t

 З (2) P (2) З (2) P (1) J K

 0 0 1 0 1 0U1

 0 1 0 1 0 0U1

 1 0 1 0 0U1 0

 1 1 0 1 0U1 1

З даної канонічної таблиці необхідно написати вираження функцій J, K, P (1).

y3:

Абсолютно аналогічно y2:

y6:

З (2): = P (2)

Відповідно таблиця функцій (табл. 9) збудження буде виглядати так:

Таблиця 9

 T t + 1 t

 З (2) P (2) З (2) P (1) J K

 0 0 0 0 0 0U1

 0 1 1 0 1 0U1

 1 0 0 0 0U1 1

 1 січня 1 0 Попереднє 0U1 0

З даної канонічної таблиці необхідно написати вираження функцій J, K, P (1).

y8:

З (2): = А (1)

Таблиця аналогічна таблиці 9, тільки стовпець P (2) замінюється на А (1). А функції виглядають так:

y4:

C (2): = C (2) + P (2)

J = P (2)

K = P (2)

P (1) = P (2) C (2)

Складаються результуючі функції збудження елемента пам'яті і перенесення в старший розряд, а також вираз функції логічного умови.

Вираз для P (2) буде знайдено при синтезі поля С (3:25).

 y 2

Логічна схема для С (2) виглядає як показано на рис. 2.2.3.

Рис. 2.2.3.

На рис. 2.2.4. представлено умовне позначення розряду С (2).

Рис. 2.2.4.

 y 2

Логічна схема перенесення в С (1) представлена ??на рис. 2.2.5.

Рис. 2.2.5.

Поле С (3:25).

Тут для синтезу можна вибрати будь розряд цього поля, і позначити його як С (i).

y2:

C (i): = uA (i-1) + B (i-1) + P (i)

У вигляді логічної функції це вийде так,

, Тут P (i) перенесення в i-ий розряд

Примітка.

Слід зауважити, що вираз для перенесення P (i) буде виглядати зовсім ідентично висловом для P (2) і P (i-1), в такому випадку можна обмежиться синтезом тільки P (i-1).

Складається канонічна таблиця переходів для поля C (i) (табл. 10)

Таблиця 10

 t t + 1 t

 C (i) A (i-1) B (i-1) P (i) C (i) P (i-1) J K

 0 0 0 0 1 0 1 0U1

 0 0 0 1 0 1 0 0U1

 0 0 1 0 0 1 0 0U1

 0 0 1 1 1 1 1 0U1

 0 1 0 0 0 0 0 0U1

 0 1 0 1 1 0 1 0U1

 0 1 1 0 1 0 1 0U1

 0 1 1 1 0 1 0 0U1

 1 0 0 0 1 0 0U1 0

 1 0 0 1 0 1 0U1 1

 1 0 1 0 0 1 0U1 1

 1 0 1 1 1 1 0U1 0

 1 1 0 0 0 0 0U1 1

 1 1 0 1 1 0 0U1 0

 1 січня 1 0 1 0 0U1 0

 1 1 1 1 0 1 0U1 1

Складаються функції збудження і функція перенесення P (i-1) з таблиці 10:

J

 B (i-1) P (i)

 C (i) A (i-1) 00 01 11 10

 00 1 0 1 0

 01 0 1 0 1

 11 * * * *

 10 * * * *

K

 B (i-1) P (i)

 C (i) A (i-1) 00 01 11 10

 00 * * * *

 01 * * * *

 11 0 1 0 1

 1 жовтня 0 1 0

y3:

C (i): = A (i-1) + uB (i-1) + P (i),

Аналогічно y2с заміною в табл. 10 стовпчика A (i-1) на B (i-1), а B (i-1) на A (i-1), відповідно виходить:

y5:

C (i): = uC (i), необхідно перейти до вираження у вигляді булевої функції,

Таблиця функцій збудження тригера (табл. 11) виглядатиме так,

Таблиця 11

 T t + 1 t

 C (i) C (i) J K

 0 1 січня 0U1

 1 0 0U1 1

З таблиці 11 можна написати вирази для J і K.

J = 1

K = 1

y6:

C (i): = A (i-1) + B (i-1) + P (i), перехід до булевої функції,

Складається канонічна таблиця функцій збудження (табл. 12),

Таблиця 12

 t t + 1 t

 C (i) A (i-1) B (i-1) P (i) C (i) P (i-1) J K

 0 0 0 0 0 0 0 0U1

 0 0 0 1 1 0 1 0U1

 0 0 1 0 1 0 1 0U1

 0 0 1 1 0 1 0 0U1

 0 1 0 0 1 0 1 0U1

 0 1 0 1 0 1 0 0U1

 0 1 1 0 0 1 0 0U1

 0 1 1 1 1 1 1 0U1

 1 0 0 0 0 0 0U1 1

 1 0 0 1 1 0 0U1 0

 1 0 1 0 1 0 0U1 0

 1 0 1 1 0 1 0U1 1

 1 1 0 0 1 0 0U1 0

 1 1 0 1 0 1 0U1 1

 1 січня 1 0 0 1 0U1 1

 1 1 1 1 1 січня 0U1 0

Складаються функції збудження і функція перенесення P (i-1) з таблиці 12:

J

 B (i-1) P (i)

 C (i) A (i-1) 00 01 11 10

 00 0 1 0 1

 1 січня 0 1 0

 11 * * * *

 10 * * * *

K

 B (i-1) P (i)

 C (i) A (i-1) 00 01 11 10

 00 * * * *

 01 * * * *

 11 Січня 0 1 0

 10 0 1 0 1

y4:

C (i): = C (i) + P (i)

J = P (i)

K = P (i)

P (i-1) = C (i) P (i)

Складаються результуючі функції J, K і P (i-1), по ним на рис. 2.2.6., Рис. 2.2.7. зображені логічні схеми C (i), P (i-1), а на рис. 2.2.8. і рис. 2.2.9. відповідно дано їх умовні позначення.

Рис. 2.2.6.

Рис. 2.2.7.

Рис. 2.2.8.

Рис. 2.2.9.

Поле С (26).

y2:

C (26): = uA (25) + B (25)

У вигляді логічної функції це вийде так,

,

Складається таблиця 13 функцій збудження елементів пам'яті, по цій таблиці буде так само визначатися функція перенесення P (25).

Таблиця 13

 t t + 1 t

 C (26) A (25) B (25) C (26) P (25) J K

 0 0 0 1 0 1 0U1

 0 0 1 0 1 0 0U1

 0 1 0 0 0 0 0U1

 0 1 січня 1 0 1 0U1

 1 0 0 1 0 0U1 0

 1 0 1 0 1 0U1 1

 1 1 0 0 0 0U1 1

 1 1 1 1 0 0U1 0

Складаються функції:

J

 А (25) У (25)

 З (26) 00 01 11 10

 0 1 січня

 1 1 1 1 1

K

 А (25) У (25)

 З (26) 00 01 11 10

 0 1 1 1 1

 1 1 січня

y3:

C (26): = A (25) + uB (25)

У вигляді логічної функції це вийде так,

,

Аналогічно таблиці 13 з заміною стовпців А (25) на В (25) і В (25) на А (25).

y4:

З (26): = С (26) +1,

Таблиця ідентична таблиці 11, відповідно функції мають вигляд,

J = 1, K = 1, P (25) = C (26).

y5:

З (26): = uС (26),

Таблиця ідентична таблиці 11, відповідно функції мають вигляд,

J = 1, K = 1.

y2:

C (26): = A (25) + B (25)

У вигляді логічної функції це вийде так,

,

Складається таблиця 14 функцій збудження елементів пам'яті, по цій таблиці буде так само визначатися функція перенесення P (25).

Таблиця 14

 t t + 1 t

 C (26) A (25) B (25) C (26) P (25) J K

 0 0 0 0 0 0 0U1

 0 0 1 1 0 1 0U1

 0 1 0 1 0 1 0U1

 0 1 1 0 1 0 0U1

 1 0 0 0 0 0U1 1

 1 0 1 1 0 0U1 0

 1 1 0 1 0 0U1 0

 1 січня 1 0 1 0U1 1

Складаються функції:

J

 А (25) У (25)

 З (26) 00 01 11 10

 0 1 січня

 1 1 1 1 1

K

 А (25) У (25)

 З (26) 00 01 11 10

 0 1 1 1 1

 1 1 січня

Складаються результуючі функції J, K і P (25), по ним на рис. 2.2.10., Рис. 2.2.11. зображені логічні схеми C (26), P (25) відповідно, а на рис. 2.2.12. і рис. 2.2.13. відповідно дано їх умовні позначення.

Рис. 2.2.10.

 y 3

 y 6

 A (25)

 y 2

 B (25)

 y 4

Рис. 2.2.11.

Рис. 2.2.12.

Рис. 2.2.13.

3.Разработка функціональної схеми керуючого автомата

3.1 Структурна схема керуючого автомата

У структурному відношенні керуючий автомат типу Мура може бути представлений у вигляді, зображеному на рис. 3.1.1.

Рис. 3.1.1.

Пам'ять П автомата утворюють елементарні повні автомати Мура - елементи пам'яті (ЕП), які є JK-тригерами. Кожному стану автомата АF (АfА, де- безліч станів автомата) ставиться у відповідність вектор довжини R (R - кількість елементів пам'яті, що утворюють пам'ять автомата), компонентами якого є стани ЕП автоіата T1, T2, ..., TR. Перехід керуючого автомата зі стану А d Аfосуществляется під дією вхідного сигналу, кодованого вектором довжини L; компонентами цього вектора є стану входів x1, x2, ..., xL. При цьому на виході автомата формується вихідний сигнал, який кодується вектором довжини N; компонентами цього вектора є стану виходів Y1, Y2, ..., YL. Зміни стану на переходепроісходіт під дією сигналів з безлічі, формованих на виходах схеми КС1.

Схема КС2 може бути реалізована у вигляді стандартного блоку - дешифратора, що виконує функції дешифрування станів автомата: деякого станом Аfставітся у відповідність сигнал Yr = 1 на виході дешифратора.

3.2 Закодована граф - схема і граф керуючого автомата

Вихідною інформацією для визначення числа входів, виходів і різних станів, у яких може перебувати керуючий автомат, є змістовний граф алгоритму, представлений закодованої граф - схемою алгоритму (ДСА) .Каждая операторної вершині змістовного графа можна поставити у відповідність стан автомата і вихідний сигнал Yn; умовної вершині ставиться у відповідність вхід xlуправляющего автомата. ДСА, еквівалентна змістовному графу зображена на рис. 3.2.1.

Рис. 3.2.1.

Існують різні методи структурного синтезу керуючого автомата. Одним з таких методів є графічний метод синтезу. Автомат представляється у вигляді графа. Кількість вершин графа відповідає кількості різних відміток Afна ДСА автомата. Проводиться кодування станів автомата векторами довжини (де F - потужність множини А), компонентами яких є стану T1, ..., TRЕП. Отримані в результаті кодування вектори довжини R записуються у відповідні вершини графа.

Зв'язок між TRі Afпоказана в таблиці 15, DC - дешифратор.

Таблиця 15

A

T

 A 0

 A 1

 A 2

 A 3

 A 4

 A 5

 A 6

 A 7

 A 8

 T 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

 T 2 0 0 0 0 1 1 1 1 0

 T 3 0 0 1 1 0 0 1 1 0

 T 4 0 1 0 1 0 1 0 1 0

 Вихід DC 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Шляхах переходу в ДСА на графі відповідають дуги, що вказують напрямки переходу.

Якщо в ДСА на шляху переходу з вершини з відміткою Adв вершину з відміткою Afнаходятся умовні вершини, відмічені символами xl, то на дугах графа записуються ко?юнкціі, ранг яких визначається числом умовних вершин, через які проходить шлях переходу. При xl = 0 в ко?юнкціі з'явиться член, в при xl = 1 його пряме значення.

Граф керуючого автомата представлений на рис. 3.2.2.

Рис. 3.2.2.

3.3. Синтез комбінаційних схем, що реалізують функції збудження елементів пам'яті керуючого автомата

Кількість ЕП, складових пам'ять автомата, визначається за виразом

,

де F - потужність множини А.

Для кожного TR (де) по графу складається канонічна таблиця функцій переходів і виходів, а на основі цих таблиць складаються функції збудження ЕП. Відповідно для T1, T2, T3, T4ето будуть таблиці 16, 17, 18, 19.

Таблиця 16

A

 x 1

 x 2

 x 3

 x 4

 T 1 (t)

 T 1 (t + 1)

 J 1

 K 1

 A 0 --- --- --- --- 0 0 0 0U1

 A 1 1 0 --- --- 0 0 0 0U1

 0 1 --- --- 0 0 0 0U1

 0 0 --- --- 0 0 0 0U1

 1 січня --- --- 0 0 0 0U1

 A 2 --- --- 0 0 0 0 0 0U1

 --- --- 1 --- 0 0 0 0U1

 --- --- 0 1 0 0 0 0U1

 A 3 --- --- 0 0 0 0 0 0U1

 --- --- 1 --- 0 0 0 0U1

 --- --- 0 1 0 0 0 0U1

 A 4 --- --- --- 0 0 0 0 0U1

 --- --- --- 1 0 0 0 0U1

 A 5 --- --- --- --- 0 0 0 0U1

 A 6 --- --- --- 1 0 0 0 0U1

 --- --- --- 0 0 1 січня 0U1

 A 7 --- --- --- --- 0 0 0 0U1

 A 8 --- --- --- --- 1 0 0U1 0

Таблиця 17

A

 x 1

 x 2

 x 3

 x 4

 T 2 (t)

 T 2 (t + 1)

 J 2

 K 2

 A 0 --- --- --- --- 0 0 0 0U1

 A 1 1 0 --- --- 0 0 0 0U1

 0 1 --- --- 0 0 0 0U1

 0 0 --- --- 0 1 січня 0U1

 1 січня --- --- 0 1 січня 0U1

 A 2 --- --- 0 0 0 0 0 0U1

 --- --- 1 --- 0 1 січня 0U1

 --- --- 0 1 0 1 1 0U1

 A 3 --- --- 0 0 0 0 0 0U1

 --- --- 1 --- 0 1 січня 0U1

 --- --- 0 1 0 1 1 0U1

 A 4 --- --- --- 0 1 0 0U1 1

 --- --- --- 1 1 січня 0U1 0

 A 5 --- --- --- --- 1 0 0U1 1

 A 6 --- --- --- 1 1 січня 0U1 0

 --- --- --- 0 1 0 0U1 1

 A 7 --- --- --- --- 1 0 0U1 1

 A 8 --- --- --- --- 0 0 0 0U1

Таблиця 18

A

 x 1

 x 2

 x 3

 x 4

 T 3 (t)

 T 3 (t + 1)

 J 3

 K 3

 A 0 --- --- --- --- 0 0 0 0U1

 A 1 1 0 --- --- 0 1 січня 0U1

 0 1 --- --- 0 1 січня 0U1

 0 0 --- --- 0 1 січня 0U1

 1 січня --- --- 0 1 січня 0U1

 A 2 --- --- 0 0 1 0 0U1 1

 --- --- 1 --- 1 0 0U1 1

 --- --- 0 1 1 0 0U1 1

 A 3 --- --- 0 0 1 0 0U1 1

 --- --- 1 --- 1 0 0U1 1

 --- --- 0 1 1 0 0U1 1

 A 4 --- --- --- 0 0 0 0 0U1

 --- --- --- 1 0 0 0 0U1

 A 5 --- --- --- --- 0 0 0 0U1

 A 6 --- --- --- 1 1 січня 0U1 0

 --- --- --- 0 1 0 0U1 1

 A 7 --- --- --- --- 1 0 0U1 1

 A 8 --- --- --- --- 0 0 0 0U1

Таблиця 19

A

 x 1

 x 2

 x 3

 x 4

 T 4 (t)

 T 4 (t + 1)

 J 4

 K 4

 A 0 --- --- --- --- 0 1 січня 0U1

 A 1 1 0 --- --- 1 0 0U1 1

 0 1 --- --- 1 січня 0U1 0

 0 0 --- --- 1 0 0U1 1

 1 січня --- --- 1 0 0U1 1

 A 2 --- --- 0 0 0 0 0 0U1

 --- --- 1 --- 0 0 0 0U1

 --- --- 0 1 0 1 1 0U1

 A 3 --- --- 0 0 1 0 0U1 1

 --- --- 1 --- 1 0 0U1 1

 --- --- 0 1 1 січня 0U1 0

 A 4 --- --- --- 0 0 0 0 0U1

 --- --- --- 1 0 1 1 0U1

 A 5 --- --- --- --- 1 0 0U1 1

 A 6 --- --- --- 1 0 1 1 0U1

 --- --- --- 0 0 0 0 0U1

 A 7 --- --- --- --- 1 0 0U1 1

 A 8 --- --- --- --- 0 0 0 0U1

Функціональна схема керуючого автомата наведена на функціональній схемі операційного пристрою, де показані зв'язки між операційним і керуючим автоматами.

4. Функціональна схема операційного пристрою

4.1. Організація зв'язку між операційним і керуючим автоматами

Зв'язки між операційним і керуючим автоматами організовуються так. Сигнали з виходів керуючого автомата подаються на його ж входи, а також на входи операційного автомата. На входи керуючого автомата подаються також сигнали логічних умов. Кожна микрооперация виконується строго при вступі синхроимпульса і при подачі відповідного керуючого сигналу, який у свою чергу виробляється на основі сигналів логічних умов, обчислених в попередній такт роботи операційного пристрою.

Графічно зв'язку між операційним і керуючим автоматами показані на функціональній схемі операційного пристрою, наведеною на масштабно-координатної папері.

4.2. Опис роботи операційного пристрою на заданому відрізку часу

Дано:

А = 1.1010010

В = 0.0011101

Після виконання мікрооперації y1на входи керуючого автомата приходить сигнал Y1і сигнали логічних умов, = 1 і = 0, під дією цих сигналів і при вступі синхроимпульса з генератора синхроімпульсів (ГСИ) тригери керуючого автомата переходять в стани: T1 = 0, T2 = 0, T3 = 1, T4 = 0 (див. загальну схему). У свою чергу на дешифраторі виробляється сигнал Y2, при якому в операційному автоматі виконується микрооперация y2.

Яка полягає в наступному. Полю С (1) присвоюється значення переносу в цей розряд P (1), який можна обчислити за схемою на рис. 2.2.5., А схема С (1) зображена на рис. 2.2.1. Полю С (2) присвоюється значення інверсії перенесення в цей розряд P (2) (рис. 2.2.7.), Схема С (2) зображена на рис. 2.2.3. На полі С (3:25) відбувається присвоєння C (i) суми B (i-1), інверсії A (i-1) і перенесення P (i) (схема для С (i) на рис. 2.2.6., а для P (i) на рис. 2.2.7), де i = 3-25. Але перенесення P (25) визначається інакше, на основі схеми рис. 2.2.11. На полі С (26) відбувається подібна операція (С (26): = А (25) + В (25)) тільки без урахування перенесення, оскільки його не може бути (С (26) - останній розряд), схема дана на рис. 2.2.10. В результаті цієї мікрооперації слово З приймає наступний вигляд: С = 01.1001010

Далі на входи керуючого автомата подається сигнал y2і сигнали логічних умов = 0 і = 1. Тоді при надходженні сигналу з ГСИ і сигналу Y2тріггери керуючого автомата переходять в стани: T1 = 0, T2 = 1, T3 = 0, T4 = 1, що на виході дешифратора відповідає сигналу Y5, під дією якого в операційному автоматі виконується микрооперация y5 (див . загальну схему).

При цій микрооперации значення полів С (1) і С (2) не змінюються, див. Відповідно рис. 2.2.1.і рис. 2.2.3. Розрядам полів С (3:25) і С (26) присвоюється значення інверсії цих розрядів, що можна обчислити зі схем на відповідно рис. 2.2.6. і рис. 2.2.10. Тоді в даному прикладі значення слова С буде таким: С = 01.0110101

Далі, коли на входи керуючого автомата приходить сигнал Y5і сигнал з ГСИ, тригери керуючого автомата обнуляються, тобто T1 = 0, T2 = 0, T3 = 0, T4 = 0, а на виході дешифратора виробляється сигнал Y0 (див. Загальну схему) , який означає, що операційне пристрій готовий до виконання наступного циклу операції арифметичного додавання чисел з фіксованою комою в зворотних довічних кодах.

Примітка.

У прикладі використовувалися восьмирозрядні слова А і В, а також девятіразрядний слово С, тобто полю С (3:25) відповідає поле С (3: 8), а полю С (26) полі С (9).

Висновок

В даному курсовому проекті розроблено операційне пристрій, що виконує операцію арифметичного додавання чисел з фіксованою комою в зворотних довічних кодах. Також наведена загальна схема пристрою, що складається з двох головних частин: операційного автомата і керуючого автомата. У роботі передбачалося, що вся інформація, необхідна для виконання операції (операнди А і В), була вже занесена в пам'ять пристрою.

Література

1. Проф. А. А. Ейлер, доц. Р. С. Єфімова, ст. преп. В. В. Жевержеева Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни "Арифметичні та логічні основи цифрових автоматів". Ленінград: ЛІІЖТ, 1983

2. Б. Г. Лисіков Арифметичні та логічні основи цифрових автоматів Мінськ: Вища школа, 1980

Додаток

Прокрутка алгоритму операції наведена в таблиці 20.

Таблиця 20

 Пункт

 алгоритму Виконання микрооперации або обчислення лог. умови Умова переходу Пункт переходу Коментарі

 1 2 3 4 травень

1

 А: = 0.0011101

 В: = 0.1010010 безуслов 2 Операнди з однаковими знаками (позитивні)

2

 П (1): = 0

 З (1): = 0 безуслов 3 Обнулення

3

 А (1) 1

 x 1 = 0 5 Перевірка знака слова А

5

 В (1) 1

 x 2 = 0 8 Перевірка знака слова В

8

 А: = 0.0011101

+

 В: = 0.1010010

 С: = 00.1101111 безуслов 9 Додавання А і В із занесенням в С

9

 З (2) 1

 x 4 = 0 9.2 Перевірка знака слова З

 9.2 С (2): = 0 безуслов 10 Присвоєння З знака А

 10 Кінець

1

 А: = 0.0011101

 В: = 0.1110011 безуслов 2 Операнди з однаковими знаками (позитивні) з переповненням

2

 П (1): = 0

 З (1): = 0 безуслов 3 Обнулення

3

 А (1) 1

 x 1 = 0 5 Перевірка знака слова А

5

 В (1) 1

 x 2 = 0 8 Перевірка знака слова В

8

 А: = 0.0011101

+

 В: = 0.1110011

 С: = 01.0010000 безуслов 9 Додавання А і В із занесенням в С

 9 С (2) = 1

 x 4 = 1 9.1 Перевірка знака слова З

 9.1 П (1): = 1 безуслов 10 Реєстрація переповнення

 10 Кінець

1

 А: = 1.0011101

 В: = 1.1010010 безуслов 2 Операнди з однаковими знаками (негативні)

2

 П (1): = 0

 З (1): = 0 безуслов 3 Обнулення

 3 А (1) = 1

 x 1 = 4 січня Перевірка знака слова А

 4 В (1) = 1

 x 2 = 1 серпня Перевірка знака слова В

8

 А: = 0.0011101

+

 В: = 0.1010010

 С: = 00.1101111 безуслов 9 Додавання А і В із занесенням в С

9

 З (2) 1

 x 4 = 0 9.2 Перевірка знака слова З

 9.2 С (2): = 1 безуслов 10 Реєстрація переповнення

 10 Кінець

1

 А: = 1.0011101

 В: = 1.1110011 безуслов 2 Операнди з однаковими знаками (негативні) з переповненням

2

 П (1): = 0

 З (1): = 0 безуслов 3 Обнулення

 3 А (1) = 1

 x 1 = 4 січня Перевірка знака слова А

4

 В (1) 1

 x 2 = 0 8 Перевірка знака слова В

8

 А: = 0.0011101

+

 В: = 0.1110011

 С: = 01.0010000 безуслов 9 Додавання А і В із занесенням в С

 9 С (2) = 1

 x 4 = 1 9.1 Перевірка знака слова З

 9.1 П (1): = 1 безуслов 10 Реєстрація переповнення

 10 Кінець

Продовження табл. 20

 1 2 3 4 травень

1

 А: = 1.0011101

 В: = 0.1010010 безуслов 2 Операнди з різними знаками

2

 П (1): = 0

 З (1): = 0 безуслов 3 Обнулення

 3 А (1) = 1

 x 1 = 4 січня Перевірка знака слова А

4

 В (1) 1

 x 2 = 0 4.1 Перевірка знака слова В

 4.1

 А: = 1.1100010

+

 В: = 0.1010010

 С: = 10.0110100 безуслов 6 Додавання інверсії А з В і занесенням в С

 6 С (1) = 1

 x 3 = 1 6.1 Перевірка перенесення зі знакового розряду слова З

 6.1

 С (1:26): = С (1:26) +1

 С = 10,0110101 безуслов 7 Додаток одиниці

7

 З (2) 1

 x 4 = 0 10 Перевірка знака слова З

 10 Кінець

1

 А: = 0.0011101

 В: = 1.1010010 безуслов 2 Операнди з різними знаками

2

 П (1): = 0

 З (1): = 0 безуслов 3 Обнулення

3

 А (1) 1

 x 1 = 0 5 Перевірка знака слова А

 5 В (1) = 1

 x 2 = 1 5.1 Перевірка знака слова В

 5.1

 А: = 0.0011101

+

 В: = 1.0101101

 С: = 01.1001010 безуслов 6 Додавання інверсії А з В і занесенням в С

6

 З (1) 1

 x 3 = 0 7 Перевірка перенесення зі знакового розряду слова З

 7 С (2) = 1

 x 4 = 1 7.1 Перевірка знака слова З

 7.1

 С (1:26): = С (1: 2) .uС (3:26)

 С = 01.0110101 безуслов 10

 Інвертування числових розрядів

 (Освіта прямого коду)

 10 Кінець

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка