
- •Санкт – Петербург 2001
- •Часть 1. Проектирование операционного устройства. 5
- •Часть 2. Проектирование управляющих автоматов. 14
- •Введение.
- •Задание.
- •Часть 1. Проектирование операционного устройства.
- •1.1. Разработка функциональной схемы оу для заданных элементарных операций.
- •1.2. Проектирование функциональной схемы.
- •Часть 2. Проектирование управляющих автоматов.
- •2.1. Общие принципы проектирования.
- •2.2.Управляющий автомат Мура.
- •2.2.1. Унитарное кодирование.Dv – регистр.
- •2.2.2. Унитарное кодирование. Сдвигающий регистр
- •2.2.3. Максимальное кодирование. Dv-регистр.
- •2.2.4 Максимальное кодирование. Счетчик.
- •2.3. Управляющий автомат Мили.
- •2.3.1. Унитарное кодирование. Dv – регистр.
- •2.3.2. Унитарное кодирование. Сдвигающий регистр.
- •2.3.3. Максимальное кодирование.Dv - регистр.
- •2.3.4. Максимальное кодирование. Счетчик.
- •2.4. Проектирование функциональной схемы.
2.4. Проектирование функциональной схемы.
Окончательная оценка сложности схемы для:
автомат МУРА унитарное кодирование:
DV – регистр
С1= 71; С4= 11; С5= 83;
S1 = ](С1 + С4+ С5)/8[ = 21
S2 = 3,43
S = S1+ S2 = 21+3,43 = 24,43
Сдвигающий регистр:
С1= 46; С2= 12; С4= 11; С5= 83;
S1 = ](С1 + С2+ С4+ С5)/8[ = 19
S2 = 3,43
S = S1+ S2 = 19+3,43 = 22,43
автомат МИЛИ унитарное кодирование:
DV – регистр
С1С2= 71; С4= 11; С5= 83;
S1 = ](С1С2 + С4+ С5)/8[ = 21
S2 = 2,28
S = S1+ S2 = 21+2,28 = 23,28
Сдвигающий регистр:
С1С2= 66; С3= 10; С4= 11; С5= 83;
S1 = ](С1С2 + С3+ С4+ С5)/8[ = 22
S2 = 2,9
S = S1+ S2 = 22+2,9 = 24,9
автомат МУРА максимальное:кодирование
DV – регистр
Nk = ] ( Q + y)/9 [ = ] ( 17+ 28)/9 [ = 5
S3 = (16/14)* Nk = (16/14)*5= 5,71
S1 = 12
S2 = 1,14
S = S1+ S2 + S3 == 12 + 1,14 + 5,71 = 18,85
Счетчик:
S1 = 11
S2 = 2
S3 = 5,71
S = S1+ S2 + S3= 11+2+5,71 = 18,71
автомат МИЛИ максимальное: кодирование
DV – регистр
Nk = ] Q/9 [ = ] 11/9 [ = 2
S3 = (16/14)* Nk = (16/14)*2= 2,29
S1 = 12
S2 = 1,14
S= S1+
S2
+ S3 =
11 + 1,14 + 2,29 = 14.43
Счетчик:
S1 = 11
S2 = 1,14
S3 = 2,29
S = S1+ S2 + S3= 11+1,14+2,29 = 14,43
По результатам оценки сложности различных вариантов схем управляющего автомата строится гистограмма распределения и выбирается минимальная схема.
Разрабатывается функциональная схема на стандартных элементах:
- внешние сигналы X могут быть представлены как прямыми xi,
так и инверсными xi' значениями,
- используются элементы И, ИЛИ с неограниченным числом
входов,
- регистры состояний представлены с точными обозначениями
всех входов разрядов,
- для упрощения изображения используются монтажные шины.
Функциональную схему будем строить в виде автомата Мили с максимальным кодированием и памятью, выполненной в виде DV – регистра (рис. 2.5.).
& x11
1 & x11
1 x13
x12 & x11
1 x13
x12 & x11
x12
1 & x0
q0 x2
x1 q3 q10 & x0
qo x2
x1 & x14
x2
q1 & x0
x1
q0 q5 & x14
x2
q1 & x2
x3
q2 & x2
x3
q2 & x3
q4 & x2
q2 & x3
q4 q6 & x4
q8 q9 1 1 1 1 1 1 1/
Y15
2/
Y16
3/
Y17
4/
Y18
5/
Y14
6/
Y4
7/
Y21
8/
Y13
9/
Y30
10/
Y20
11/
Y32
12/
Y7
13/
Y25
1 1 1 1 q0 q2 q3 q1 & x4 q7 1 q8
1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
x11 x12 x13 x0 x1 x2 x14 x3 x4
d1 d2 d3 d4
C
R 0 1 2 3
RG
0
A 1 2 3 4 ROM
DC y1 y2 y3 y4 y5 y6 y7 y8 y9 y10 y11 y12 y13
рис.
2.5.