2.Расчетная часть

2.1 Разработка структурной схемы Цифровых устройств

Логика работы ЦУ задана в виде алгоритма показывающего последовательность формирования микрокоманд. Каждая микрокоманда определяется набором ее микроопераций (y), после выполнения каждой микрокоманды ЦУ переходит в новое устойчивое состояние, считая что начальным состоянием ЦУ было а₀. На блок схеме алгоритма ЦУ (рис.2.1.1) проставим устойчивое состояние ЦУ которые формируются после выполнения каждой микрокоманды.

Заданное цифровое устройство (ЦУ) является цифровым автоматом (ЦА), значение выходных сигналов которого будет зависит от входных аргументов (Х) – признаков поступающих из операционного устройства и от текущего состояния автомата (a_i), которое должно фиксироваться с элементами памяти. Сигналы управления элементами памяти и сигналы микроопераций для АЛУ будет формировать комбинационный узел (КУ) построенный по принципу схемой логики.

Последовательность действий автомата заданной виде алгоритма функционирования в микрокомандах с микрооперациями для каждой микрокоманды(рис 2.1.1).

Считая что исходным состоянием ЦА является а₀ проставим на блок-схеме алгоритма (рис 2.1.1) устойчивые состояния ЦА, в которые он будет переходить после выполнения каждой микрокоманды. Заданное ЦА имеет 6 устойчивых состояний, каждое из состояний будет фиксироваться в регистре состояний, который, согласно заданию, будем строить синхронных

D-тиргеров. Для фиксации кодов каждого состояния КУ будет фиксироваться в регистре при воздействии синхронизирующего импульса (С), подаваемого от внешнего генератора синхроимпульсов.

Текущее состояние ЦА будет подаваться на вход КУ виде одиночного сигнала который будет формированные дешифратором состояний.

Ф

КУ

АЛУ

ормируемое в КУ сигналы микроопераций (у_i) будет поступать в АЛУ для исполнения команды, таким образом структурная схема проектируемого ЦУ будет иметь вид (рис 2.1.2)

Шина состояний

а₀ а₁ . . .а_n

Регистр

состояний

Дешифратор

состояний

D₁ Q₁ а₀

D₂ Q₂ а₁

x₁ : : а₂

x_c D_n Q_n :

ш ина а_m

приз- y₁y₂ . . .y_k

н аков х_с

х₁ C

рис 2.1.2

z₁ z_z

результат в ОП

2.2 Построение графа функционирования Цифровых устройств

Для большей наглядности представим алгоритм функционирования ЦУ в виде графа. Вершины графа будут соответствовать состояниям ЦУ. Соединим их дугами которые покажут направление вычислительного процесса, условие перехода из одного состояния в другое и выполняемые при этом переход микро операции.(рис.2.2)

Граф функционирования ЦУ.

y₁, y₃, y₄

y_3, y₅

x_3, y_3, y₄

x₂

x₁, y₂

y_{1 ,} y₃

x₁, y₂, y₅, y₆

x₃, y₂, y₆

x_2, y₅

Рис. 2.2