Реферат: Синтез управляющего автомата операции умножения младшими разрядами вперед со сдвигом множимого над числами в форме с фиксированной точкой в формате {1,8} для автомата Мура
2.1 Кодирование граф схемы алгоритма
Синтез микропрограммного автомата
|
Таблица кодировок
| У | МК |
|
Ук |
Начало |
|
У1 |
Рг2(1¸8):=У(2¸8) |
|
У2 |
Рг1(1¸8):=8 |
|
У3 |
Рг1(9¸16):=Х(2¸9) |
|
У4 |
См(1¸16):=0 |
|
У5 |
Сч:=8 |
|
У6 |
Z(1):=X(1)ÅУ(1) |
|
У7 |
См:=См+Рг1 |
|
У8 |
Рг1:=L(1)Рг1 |
|
У9 |
Рг2:= R(1)Рг2 |
|
У10 |
Сч:=Сч-1 |
|
У11 |
Z(2¸9):=См(1¸8) |
|
Х1 |
Рг2(8) |
|
Х2 |
Сч=0 |
|
Ук |
Конец |
2.2 Составление таблицы переходов для микропрограммного автомата
для синтеза автомата Мура необходимо сделать разметку кодированной ГСА: каждой операторной вершине приписать символ состояния bi, а также для заданного типа автомата необходимо построить прямую таблицу переходов, в которую вписываются пути перехода между соседними отметками
|
|
bm |
bs(y) |
X(bm, bs) |
|
b1 |
b2(y1, y2, y3, y4, y5) |
1 |
|
b2 |
b3(y6) |
1 |
|
b3 |
b4(y6) |
х1 |
|
b5(y8, y9, y10) |
|
|
|
b4 |
b5(y8, y9, y10) |
1 |
|
b5 |
b4(y6) |
|
|
b5(y8, y9, y10) |
|
|
|
b6(y11) |
х2 |
|
|
b6 |
b1(yк) |
1 |
2.3 Составление структурной таблицы микропрограммного автомата
Выполним переход от абстрактных таблиц кодировок (таблица 1) и переходов (таблица 2) к структурной таблице
В таблицу переходов структурного автомата, в отличии от абстрактного автомата, добавляются три столбца: код состояния bm – K(bm), код состояния bs – K(bs), а также функция возбуждения F(bm, bs).
По количеству состояний определяем, необходимое число символов в кодирующей комбинации. Так как у нас имеется шесть состояний то кодировка будет производиться трехпозиционной комбинацией двоичных кодов. В таблице 3 представлена структурная таблица переходов МПА Мура.
|
Структурная таблица переходов и кодировки состояний
|
bm |
K(bm) |
bs(y) |
K(bs) |
X(bm, bs) |
F(bm, bs) RS |
|
b1 |
001 |
b2(y1, y2, y3, y4, y5) |
011 | 1 |
|
|
b2 |
011 |
b3(y6) |
010 | 1 |
|
|
b3 |
010 |
b4(y6) |
110 |
x1 |
S1 |
| 010 |
b5(y8, y9, y10) |
000 |
|
R2 |
|
|
b4 |
110 |
b5(y8, y9, y10) |
000 | 1 |
|
|
b5 |
000 |
b4(y6) |
110 |
|
S1S2 |
| 000 |
b5(y8, y9, y10) |
000 |
|
----- | |
| 000 |
b6(y11) |
100 |
х2 |
S2 |
|
|
b6 |
100 |
b1(yк) |
001 | 1 |
R1S3 |
2.4 Формирование выходных функций и функций переключения элементов памяти
По таблице 3. составим функции возбуждения для заданного автомата Мура. Тогда функции для дешифратора примут вид
В заданном базисе согласно задания отсутствует логический элемент «И», поэтому мы переводим функции с помощью формулы де Моргана базис заданный по условию. После перевода полученные значения функция для дешифратора в заданном базисе ИЛИ-НЕ примут вид
также из таблицы 3 возьмем значения функций переключения элементов памяти на RS триггере. Данные функции примут вид
используя выше приведенные доводы по структуре логических элементов разложим данные функции переключения элементов памяти в базисе ИЛИ-НЕ и получим
 |
|
 |
 |
|
 |
2.5 Разработка функциональной схемы.
(см. рисунок 4)
Функциональная схема состоит из дешифратора, комбинационной схемы и элементов памяти. Дешифратор, дешифрируя состояния триггеров, вырабатывает сигнал состояния bi, который соответствует выходному сигналу Yj. Комбинационная схема, используя выходные сигналы дешифратора bj и входные сигналы (X), формирует сигналы функций возбуждения триггера. Память (RS-триггеры) в свою очередь переключаются в новое состояние, и через шину Q состояния триггеров подаются на дешифратор. Дешифратор строится в соответствии с функциями состоянии на логических элементах «ИЛИ-НЕ». Логические элементы дешифратора пронумерованы от D1 до D6. Выходы из дешифратора используются для формирования выходной шины B и для комбинационной схемы. Входная шина X имеет 4 проводa, т.к. нами используется значения x1-x2 и два их инверсных значения. Для получения инверсии входных сигналов используется 2 логических элемента «ИЛИ-НЕ» для построения инверторa (D7, D8).
Комбинационная схема для функции возбуждения, построена на логических элементах «ИЛИ-НЕ» от D9 до D22, соответствующие заданному базису. На комбинационную схему подаются текущее состояние (bk) из дешифратора, и входные сигналы по шине X. Выходы комбинационной схемы подаются на RS-входы триггеров.
В качестве элементов памяти используется RS-триггера (Т1-Т3). В функциональной схеме (Рисунок 4) используется всего 22 логических элементов «ИЛИ-НЕ», 3 элемента памяти на RS триггерaх.
Заключение.
В результате проделанной работы построена управляющая часть операционного автомата, который умеет складывать числа с фиксированной запятой. В ходе работы приобретены навыки практического решения задач логического проектирования узлов и блоков ЭВМ. Построена структурная схема автомата, построенная в базисе «ИЛИ-НЕ» которая содержит 22 элемента «ИЛИ-НЕ», один дешифратор и 3 RS-триггера..
Список литературы
1. Савельев А.Я. «Прикладная теория цифровых автоматов», «Высшая школа» М. 1988г.
2. Айтхожаева Е.Ж. «Арифметические и логические основы цифровых автоматов» Алма-Ата 1980г
3. Айтхожаева Е.Ж. «Проектирование управляющего автомата» Алма-Ата 1985г
4. Айтхожаева Е.Ж. «Прикладная теория цифровых автоматов» Алма-Ата 1993г
