
- •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.
2.2.1. Унитарное кодирование.Dv – регистр.
Структурная схема управляющего автомата:
Каждому состоянию ставим в соответствие один элемент памяти (1 разряд регистра), выбираем любой многоразрядный DV - регистр с записью и начальным сбросом, функции q0,q1,q2,...,q14 совпадают с соответствующими входами элементов памяти d0,d1,d2,...,d14.
Расчет сложности схемы (представлен в таблице 2.2.):
Таблица 2.2.
Уравнения переходов |
С1 |
q0/- q0x0 q10 q12 q13 q14 q1/Y14 q0x0 x1x2 q2/Y21 q0x0 x1 q3 q3/Y32 q16x3 q4/Y4 q0x0 x1 x2 q15 x14 x2 q5/Y13 q15x14x2 q6/Y14 q1 q4 q7/Y7 q6 q8/Y30 q5x2 x3 q9/Y20 q5x2 x3 q10/Y15 1x11 q11/Y25 q8x4 q9 q12/Y16 1x11 x12 x13 q13/Y17 1x11 x12 x13 q14/Y18 1x11 x12 q11 q15/- q15x14 q2 q16/- q16x3 q5 x2 1 = q7 q8x4 |
7 4 5 2 9 3 2 - 3 3 2 4 4 4 5 4 6 4
|
Сумма |
71 |
S1 = ]C1/8[ = ]71/8[ = ]8.875[ = 9
Состояний – 16, ==> два регистра КР1533 ИР38 (8 разраядов, 24 вывода) :
КР
1533 ИР38
1 D 8
E0
C R
RG 1 Q 8
8 LOW WR Reset
S 8
S = S1 + S2 = 9 +3,43 =12,43 эк
2.2.2. Унитарное кодирование. Сдвигающий регистр
Структурная схема управляющего автомата :
Условия перехода между состояниями в уравнениях перехода разделяются на 2 группы :
- условия соответствующие сдвигу;
- условия записи.
Одни дополняют другие:
1. Управляющий сигнал запись/сдвиг = 1/0;
2. Все значения, устанавливающие в единицу любой из элементов памяти по записи, объединенные по ИЛИ для формирования сигнала записи =1.
Повторяя часть таблицы с уравнениями перехода, вычеркивая в них те условия, которые формируют сдвиг SL.
Для выделения условий сдвига:
1. Строится граф переходов с весами - оценками Ск переходов. Если в переходе используется узел, то соответствующая оценка Ск=0.
2.
Выбирается путь, проходящий через все
вершины графа, которому соответствует
С = max.
Каждую вершину проходим только один раз. Переход из вершины qi в qj без условия (отсутствует дуга в графе) оценивается Ск=0.
Условие формирует сдвиг SL, если учтено при выборе пути.
Решение частной задачи коммивояжера приведено на рис.2.2.
Расчет сложности схемы (представлен в таблице 2.3.):
Таблица 2.3.
Уравнения переходов |
С1 |
С2 |
q1/Y14 q0x0 x1x2 q2/Y21 q0x0 x1 q3 q3/Y32 q16x3 q4/Y4 q0x0 x1 x2 q15 x14 x2 q5/Y13 q15x14x2 q6/Y14 q1 q4 q7/Y7 q6 q8/Y30 q5x2 x3 q9/Y20 q5x2 x3 q10/Y15 1x11 q11/Y25 q8x4 q9 q12/Y16 1x11 x12 x13 q13/Y17 1x11 x12 x13 q14/Y18 1x11 x12 q11 q15/- q15x14 q2 q16/- q16x3 q5 x2 1 = q7 q8x4 |
6 4 1 - 9 - 1 - 3 3 2 1 4 4 3 2 2 4
|
1 1 - - 1 - - - 1 1 1 - 1 1 1 1 1 1 |
Сумма |
46 |
12 |
S1 = ](C1+ C2 ) /8[ = ] (46+12)/8[ = ]58/8[ = 8
n = 16 ==> два регистра К155 ИР13 ( 8 разрядов, 24 вывода)
S2 = 24/14 + 24/14 = 3,43 эк
S1 = S1 + S2 = 11,43 эк
1 1 1 2 1 1 1 4 6 5 5 2 2 2 3 4 2 3 3 3 2
рис.2.2.
Решение частной задачи коммивояжера.