Синтез автомата з природною адресацією мікрокоманд
Принцип роботи автомату. Спеціальні вершини безумовного переходу. Формування вмісту керуючої пам'яті автомата з природною адресацією. Комбінація на вході дешифратора. Синтез лічильника з крізним перенесенням. Автомат з природною адресацією мікрокоманд.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 27.08.2013 |
| Размер файла | 19,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Синтез автомата з природною адресацією мікрокоманд
1. Принцип роботи автомату
При природній адресації мікрокоманд існує три формату МК.
Тут формат ОМК відповідає операторній вершині, УМК1-умовній, а УМК2-вершині безумовного переходу. При подачі сигналу «пуск» лічильник ЛАМК обнуляється, і за сигналом СІ відбувається запис МК до регістра. СФМО формує відповідні МО при П=1 або видає на всіх виходах нулі при П=0. СФА в залежності від П і вмісту поля FX, формує сигнали Z1 і Z2. Сигнал Z1 дозволяє проходження синхроімпульсів на лічильний вхід ЛАМК, а Z2 дозволяє запис до лічильника адреси наступної МК з приходом синхроімпульсу.
Визначимо розрядність полів. l=log2(L+1), де L-число умовних вершин. L=6, l=3 m= log2T, Т - число наборів мікрооперацій, що використовуються в ГСА, в нашому випадку Т=17, m=5 r= log2 Q, Q - кількість мікрокоманд.
2. Перетворення початкової ГСА
Перетворення буде полягати в тому, що до всіх операторних вершин, пов'язаних з кінцевою, вводиться сигнал y0, а між всіма умовними вершинами, які пов'язані з кінцевою, вводиться операторна вершина, що містить сигнал y0. Крім цього, в ГСА вводяться спеціальні вершини безумовного переходу X0, відповідні формату УМК2. Введення таких вершин необхідне для виключення конфліктів адресації мікрокоманд. У автоматі з природною адресацією (рис3.2.) при істинності(помилковість) логічної умови перехід здійснюється до вершини з адресою на одиницю великим, а при (помилковість)істинності ЛУ перехід відбувається за адресою, записаною в полі FA. У нашому випадку будемо додавати одиницю при істинності ЛУ або при переході з операторної вершини. Якщо в одній точці сходиться декілька переходів по «1» або з операторної вершини, то всі вершини з яких здійснювався перехід, повинні були б мати однакову (на одиницю меншу) адресу, ніж наступна команда. Але це неможливо.
Для виключення подібних ситуацій вводять спеціальну вершину безумовного переходу. Дані вершини додаємо таким чином, щоб в одній точці сходилася будь-яка кількість переходів по «0» і тільки один по «1» або з операторної вершини. З врахуванням вказаних перетворень отримаємо перетворену ГСА.
3. Формування вмісту керуючої пам'яті
На перетвореній ГСА виділимо мікрокоманди форматів ОМК, УМК1, УМК2. У результаті отримаємо 63 МК. Виконаємо їх адресацію. Для цього запишемо всі природні послідовності команд (ланцюжки вершин, перехід між якими здійснюється по «1» або через операторну вершину). У результаті отримаємо:
1=[O1, O5]
2=[O2, O6, O7, O36, O48, O51, O55, O34, O47, O49, O56, O59, O12, O16, O45]
3=[O3, O9, O13,O18]
4=[O4, O10, O11]
5=[O8, O14, O20, O30, O32, O35]
6=[O60, O15, O21, O22]
7=[O17, O52, O57, O61, O62]
8=[O19, O28, O29]
9=[O23, O25, O27, O31, O37, O44, O43, O53, O54]
10=[O24, O26]
11=[O33]
12=[O38, O41, O42]
13=[O39, O40]
14=[O46]
15=[O50]
16=[O58]
17=[O63]
Перерахуємо в таблиці адресації підряд всі послідовності 1-17 і закодуємо їх R-розрядним кодом. R=log2N, N-кількість мікрокоманд (N=63, R=6). Закодуємо також оператори Yi, поставивши їм у відповідність п`ятирозрядний код. Будемо використовувати те ж кодування, що і в автоматі з ПА. У таблиці 3.2 відобразимо вміст керуючої пам'яті, заповнивши поля FX, FY, FA.
Адресація МК
|
мк |
А1А2А3А4А5А6 |
|
|
O1 |
000000 |
|
|
O5 |
000001 |
|
|
O2 |
000010 |
|
|
O6 |
000011 |
|
|
O7 |
000100 |
|
|
O36 |
000101 |
|
|
O48 |
000110 |
|
|
O51 |
000111 |
|
|
O55 |
001000 |
|
|
O34 |
001001 |
|
|
O47 |
001010 |
|
|
O49 |
001011 |
|
|
O56 |
001100 |
|
|
O59 |
001101 |
|
|
O12 |
001110 |
|
|
O16 |
001111 |
|
|
O45 |
010000 |
|
|
O3 |
010001 |
|
|
O9 |
010010 |
|
|
O13 |
010011 |
|
|
O18 |
010100 |
|
|
O4 |
010101 |
|
|
O10 |
010110 |
|
|
O11 |
010111 |
|
|
O8 |
011000 |
|
|
O14 |
011001 |
|
|
O20 |
011010 |
|
|
O30 |
011011 |
|
|
O32 |
011100 |
|
|
O35 |
011101 |
|
|
O60 |
011110 |
|
|
O15 |
011111 |
|
|
O21 |
100000 |
|
|
O22 |
100001 |
|
|
O17 |
100010 |
|
|
O52 |
100011 |
|
|
O57 |
100100 |
|
|
O61 |
100101 |
|
|
O62 |
100110 |
Вміст керуючої пам`яті автомата з природною адресацією
|
МК |
Адреса |
П |
FY |
Формула переходу |
||
|
FX |
FA |
|||||
|
А1А2А3А4А5А6 |
T1 |
T2T3T4 |
T5T6T7T8T9T10 |
|||
|
O1 |
000000 |
1 |
100 |
000010 |
O1P1O2+P1O5 |
|
|
O5 |
000001 |
1 |
000 |
010010 |
O5O9 |
|
|
O2 |
000010 |
1 |
101 |
010001 |
O2P2O3+P2O6 |
|
|
O6 |
000011 |
1 |
110 |
011000 |
O6P3O8+P3O7 |
|
|
O7 |
000100 |
1 |
001 |
001001 |
O7X1O34+X1O36 |
|
|
O36 |
000101 |
0 |
010 |
000000 |
O36O48 |
|
|
O48 |
000110 |
1 |
110 |
111110 |
O48P3O63+P3O51 |
|
|
O51 |
000111 |
0 |
000 |
010000 |
O51O55 |
|
|
O55 |
001000 |
1 |
101 |
011110 |
O55P2O60+P2O34 |
|
|
O34 |
001001 |
0 |
000 |
111000 |
O34O47 |
|
|
O47 |
001010 |
1 |
101 |
111011 |
O47P2O46+P2O49 |
|
|
O49 |
001011 |
1 |
010 |
111100 |
O49X2O50+X2O56 |
|
|
O56 |
001100 |
0 |
010 |
001000 |
O56O59 |
|
|
O59 |
001101 |
1 |
100 |
101100 |
O59P1O27+P1O12 |
|
|
O12 |
001110 |
0 |
001 |
000000 |
O12O16 |
|
|
O16 |
001111 |
1 |
100 |
110011 |
O16P1O24+P1O45 |
|
|
O45 |
010000 |
0 |
101 |
010000 |
O45K |
|
|
O3 |
010001 |
1 |
110 |
010101 |
O3P3O4+P3O9 |
|
|
O9 |
010010 |
0 |
000 |
001000 |
O9O13 |
|
|
O13 |
010011 |
1 |
100 |
100010 |
O13P1O17+P1O18 |
|
|
O18 |
010100 |
1 |
000 |
101100 |
O18O27 |
|
|
O4 |
010101 |
1 |
001 |
010010 |
O4X1O9+X1O10 |
|
|
O10 |
010110 |
1 |
010 |
001110 |
O10X2O12+X2O11 |
|
|
O11 |
010111 |
1 |
000 |
011111 |
O11O15 |
|
|
O8 |
011000 |
0 |
001 |
101000 |
O8O14 |
|
|
O14 |
011001 |
1 |
001 |
100111 |
O14X1O19+X1O20 |
|
|
O20 |
011010 |
0 |
000 |
101000 |
O20O30 |
|
|
O30 |
011011 |
0 |
001 |
111000 |
O30O32 |
|
|
O32 |
011100 |
1 |
110 |
000101 |
O32P3O36+P3O35 |
|
|
O35 |
011101 |
0 |
100 |
011000 |
O35K |
|
|
O60 |
011110 |
0 |
001 |
011000 |
O60O15 |
|
|
O15 |
011111 |
0 |
000 |
110000 |
O15O21 |
|
|
O21 |
100000 |
1 |
110 |
101010 |
O21P3O23+P3O22 |
|
|
O22 |
100001 |
0 |
101 |
100000 |
O22K |
|
|
O17 |
100010 |
1 |
110 |
001110 |
O17P3O12+P3O52 |
|
|
O52 |
100011 |
0 |
000 |
110000 |
O52O57 |
|
|
O57 |
100100 |
1 |
110 |
001001 |
O57P3O34+P3O61 |
|
|
O61 |
100101 |
1 |
011 |
000111 |
O61X3O51+X3O62 |
|
|
O62 |
100110 |
1 |
000 |
101100 |
O62O27 |
|
|
O19 |
100111 |
0 |
001 |
110000 |
O19O28 |
4. Синтез схеми автомату
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.
З врахуванням вищенаведених вимог запишемо формули для сигналів Z1 і Z2 в автоматі з природною адресацією.
Z1=T1+T1(X1T2T3T4+X2T2T3T4+X3T2T3T4+P1T2T3T4+P2T2T3T4+P3T2T3T4)
Або, звівши до заданого базису отримаємо:
Z1=((( (A+B+C+D)+E+F)+T1)+T1), где
A= (X1T7T8T9)=(X1+T2+T3+T4)
B= (X2T7T8T9)=(X2+T2+T3+T4)
C= (X3T7T8T9)=(X3+T2+T3+T4)
D= (P1T7T8T9)=(P1+T2+T3+T4)
E= (P2T7T8T9)=(P2+T2+T3+T4)
F= (P3T7T8T9)=(P3+T2+T3+T4)
автомат пам'ять дешифратор лічильник
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 T1(П) кон'юнктивно об'єднаємо з кожним сигналом T3…T7,T3…T7. При цьому відсутність цих сигналів приведе до відсутності сигналів yi, бо комбінація з усіх нулів на вході дешифратора відповідає порожній операторній вершині. Виняток складає сигнал y0, для якого передбачений окремий розряд, тому його ми кон`юнктивно об'єднаємо з сигналом T1(П). Схема базового елементу РМК аналогічна відповідній схемі в автоматі з ПА. У якості ЛАМК будемо використовувати лічильник, що має слідуючу функціональну схему. 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 таблицю. Таблиця складена для одного розряду.
Синтез схеми ЛАМК
|
V |
T |
Ai |
Qt |
Qt+1 |
R |
S |
|
|
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 T1…T10 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.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обобщенная схема конечного цифрового автомата. Структурная и каскадная схема мультиплексора. Кодирование входных и выходных сигналов и состояний автомата. Схема разработанного цифрового устройства. Синтез дешифратора автомата. Выбор серии микросхем.
контрольная работа [279,1 K], добавлен 07.01.2015Синтез операційного автомата. Аналіз вхідних даних. Розробка функціонального алгоритму. Розробка структурної схеми автомата. Синтез керуючих автоматів з жорсткою та програмованою логікою. Формування схеми автомата Мура. Методика синтезу автомата Мілі.
курсовая работа [6,3 M], добавлен 11.02.2011Расчет схемы цифрового автомата, функционирующего в соответствии с заданным алгоритмом. Кодирование состояний. Составление таблицы функционирования комбинационного узла автомата. Запись логических выражений. Описание выбранного дешифратора и триггера.
курсовая работа [423,4 K], добавлен 18.04.2011Алгоритм работы автомата Мили в табличном виде. Графический способ задания автомата. Синтез автомата Мили на Т-триггерах. Кодирование состояний автомата. Таблицы кодирования входных и выходных сигналов. Таблица переходов и выходов абстрактного автомата.
курсовая работа [24,7 K], добавлен 01.04.2010Схема підсумовувального трьохрозрядного лічильника. Види тригерів та їх використання. Синтез лічильників, заповнення таблиць функціонування автомата. Складання діаграми Вейча для кожного із заданих тригерів. Будування та час реєстрації лічильника.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 29.03.2013Проектирование конечного автомата, заданного оператором соответствия, с использованием канонического метода структурного синтеза автоматов. Тактирование от генератора синхронизирующих импульсов для устранения гонок в функциональной схеме автомата Мили.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.10.2012Синтез дискретного устройства, его структурная схема. Расчет дешифратора и индикаторов, их проектирование. Карты Карно. Синтез счетной схемы. Делитель частоты. Проектирование конечного автомата и его описание. Анализ сигналов и минимизация автомата.
курсовая работа [217,8 K], добавлен 21.02.2009Разработка функциональной и принципиальной схем управляющего устройства в виде цифрового автомата. Синтез синхронного счётчика. Минимизация функций входов для триггеров с помощью карт Карно. Синтез дешифратора и тактового генератора, функции выхода.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.01.2011Управляющий цифрового автомат типа Мура. Абстрактный и структурный синтез автомата, построена функциональная схема. Функции выходов и возбуждения элементов памяти. Моделирование на ПК с использованием симулятора ModelSim. Описание автомата на языке VHD.
курсовая работа [214,2 K], добавлен 07.11.2010Структурная схема и синтез цифрового автомата. Построение алгоритма, графа и таблицы его функционирования в микрокомандах. Кодирование состояний автомата. Функции возбуждения триггеров и формирования управляющих сигналов. Схема управляющего устройства.
курсовая работа [789,4 K], добавлен 25.11.2010Выполнение синтеза цифрового автомата Мура, осуществляющего отображение информации, приведение алфавитного отображения к автоматному. Построение формализованного описания автомата, минимизация числа внутренних состояний. Функциональная схема автомата.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 04.02.2013Синтез цифровых схем, выбор элементной базы и анализ принципов построения управляющих автоматов с жесткой логикой. Граф-схемы алгоритмов умножения и деления чисел. Создание управляющего автомата типа Мили; выбор триггера, кодирование сигналов автомата.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.09.2012Розробка схеми логічного керування роботою кавового автомату. Граф функціонування цифрового автомата. Створення таблиць переходів та виходів. Основні елементи пам’яті автомата. Створення рівнянь функції збудження. Побудова структурної схеми автомату.
курсовая работа [434,7 K], добавлен 11.01.2013Установление соответствия абстрактных и структурных сигналов. Система канонических уравнений для выходных сигналов. Закодированная таблица переходов и возбуждения. Функция входов Т-триггера. Построение функциональной схемы синтезированного автомата.
курсовая работа [360,1 K], добавлен 07.05.2013Разработка дискретного устройства, состоящего из генератора прямоугольных импульсов высокой частоты (100 кГц), счетчика импульсов, дешифратора, мультиплексора и регистра сдвига. Синтез синхронного конечного автомата, у которого используются D-триггеры.
курсовая работа [198,8 K], добавлен 08.02.2013Засоби завдання автоматів з пам’ятю. Структурний синтез автоматів Мура та Мілі. Кодування вхідних сигналів і станів. Побудова кодованої таблиці переходів і виходів автомата. Мінімізація функції збудження. Вибір з довідника елементів схеми та їх параметри.
курсовая работа [813,1 K], добавлен 06.11.2013Основные понятия о цифровом устройстве и главные принципы его построения. Этапы разработки цифрового автомата по алгоритму функционирования. Выбор микросхем, их учет и расчет мощности, потребляемой автоматом. Исследование цифрового автомата на переходе.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.10.2009Принципы организации управляющих автоматов. Разработка и проектирование автомата с жесткой и программируемой логикой. Разработка таблицы прошивки ПЗУ для УА с естественной адресацией микрокоманд. Структурный и абстрактный синтез управляющего автомата.
курсовая работа [508,5 K], добавлен 16.03.2011Построение графа синтезируемого автомата. Определение количества элементов памяти. Составление таблицы переходов, выходов и возбуждения конечного автомата. Переход от исходного автомата Мили к эквивалентному автомату Мура. Алгоритмы вычисления функций.
курсовая работа [714,7 K], добавлен 21.05.2013Исследование структурной схемы цифрового автомата и операционного устройства. Алгоритм функционирования цифрового автомата в микрооперациях. Кодирование его состояний. Характеристика функций возбуждения триггеров и формирования управляющих сигналов.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 06.12.2013
