
- •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.
2.2.3. Максимальное кодирование. Dv-регистр.
Структурная схема управляющего автомата:
Количество
разрядов в регистре m=log2
n
.
Комбинационная схема реализует m-функций d0,d1,d2,...,dm-1, значения которых совпадают с состояниями i элементов памяти регистра при переходе в Q состояние УА.
Элементы ИЛИ, в количестве не более m объединяют значения di, формируемые различными уравнениями перехода.
Коды состояний автомата qi выбирают по правилу, сокращающему число входов элементов ИЛИi:
чем меньше единиц в коде qi, тем меньше число входов ИЛИi;
соответственно, для состояния с max сложной функцией перехода следует выбрать код 0, что позволяет исключить эту функцию из расчетов.
Расчет сложности схемы (представлен в таблице 2.4.):
Таблица 2.4.
Уравнения переходов |
С1 |
код |
d5d4d3d2d1 |
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 |
4 4 5 2 9 3 2 1 3 3 2 4 4 4 5 1 2 4
|
00000 00001 00010 00011 00100 00101 00110 01000 01001 01010 01100 01101 10000 10001 10010 10100 11000 - |
- d1 d2 d2d1 d3 d3d1 d3d2 d4 d4d1 d4d2 d4d3 d4d3d1 d5 d5d1 d5d2 d5d3 d5d4 - |
Сумма |
60 |
28 |
28 |
C1 = 60
C2 = 28
C3 = m = log2 17 = 5 ==> К155 ТМ9 (6 разряда, 16 выводов)
S1 = ](C1+ C2 + C3) /8[ = ] (60+28+5)/8[ = ]93/8[ = 12
S2 = 16/14 = 1,14 эк
S= S1
+ S2
= 13,14 эк
2.2.4 Максимальное кодирование. Счетчик.
Структурная схема управляющего автомата:
В этой схеме объединены методики проектирования 2 и 3 схем УА:
1. Состояния кодируются по счетчику. Уравнения перехода в состоянием с кодом 0 сохраняются и должны быть учтены при записи.
2. Выбирается путь по графу переходов с максимальным суммарным весом;
3. В условиях записи используются условия, соответствующие изменению состояния по счетчику.
Расчет сложности схемы (представлен в таблице 2.5.):
Таблица 2.5.
Уравнения переходов |
С1 |
код |
d5d4d3d2d1 |
q0/- q0x0 q10 q13 q14 q1/Y14 q0x0 x1x2 q2/Y21 q3 q3/Y32 - q4/Y4 q0x0 x1 x2 q15 x14 x2 q5/Y13 - q6/Y14 q4 q7/Y7 - q8/Y30 q5x2 x3 q9/Y20 q5x2 x3 q10/Y15 1x11 q11/Y25 q9 q12/Y16 1x11 x12 x13 q13/Y17 1x11 x12 x13 q14/Y18 1x11 x12 q15/- q15x14 q16/- q16x3 1 = q7 q8x4 |
6 4 1 - 9 - 1 - 3 3 2 1 4 4 3 2 2 4
|
00000 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111 01000 01001 01010 01011 01100 01101 01110 01111 10000 - |
- d1 d2 d2d1 d3 d3d1 d3d2 d3d2d1 d4 d4d1 d4d2 d4d2d1 d4d3 d4d3d1 d4d3d2 d4d3d2d1 d5 - |
Сумма |
46 |
33 |
33 |
C1 = 46
C2 = 33
C3 = m = log2 17 = 5 ==> 74 ACT 11867 (8 разрядов, 28 выводов)
S1 = ](C1+ C2 + C3) /8[ = ] (46+33+5)/8[ = ]84/8[ = 11
S D
СТ2
Q2
ENT ENP S0
S1
C
E0
ECO 8 74 ACT 11867
S = S1 + S2 = 13 эк
8