2.3 Кодирование состояний
Из состояния ЦУ будут фиксироваться в регистре состояний в виде двоичного кода, т.к ЦУ имеет и записывает сколько состояний, то для представления каждого состояния в двоичном коде достаточно 3-х разрядов, поэтому регистр состояний будет строиться на 3-х триггерах. Соответствие между состоянием ЦУ и двоичным кодом который будет фиксироваться в регистре, покажем в таблице состояний (табл.2.3.1)
Таблица состояний.
Состояние ЦА |
Кодовая комбинация |
||
Q3 |
Q2 |
Q1 |
|
а0 |
0 |
0 |
0 |
а1 |
0 |
0 |
1 |
а2 |
0 |
1 |
0 |
а3 |
0 |
1 |
1 |
а4 |
1 |
0 |
0 |
a5 |
1 |
0 |
1 |
Табл.2.3.1
Q1, Q2, Q3- это выходы триггеров Т1,Т2,Т3 на котором построен регистр состояний. Согласно заданию регистр состояний будем строить на Д-триггерах.
Для обеспечения фиксации двоичного кода вновь сформированного состояния. Комбинационная схема должна сформировать соответствующие сигналы на входах триггера.
Соответствие между типом перехода триггера и уровнями сигналов которые должны быть сформированы на входах покажем в Словаре D-триггера (табл.2.3.2)
Словарь D-триггера.
Табл.2.3.2
Переход триггера |
Сигнал на входе |
0 → 0 |
0 |
0 → 1 |
1 |
1 → 0 |
0 |
1 → 1 |
1 |
2.4 Составление таблицы функционирования Цифровых устройств
В соответствии с графом ЦУ (рис.2.2) с учетом таблицы состояний (таб.2.3.1)И словарь D-триггера (таб.2.3.2) составим таблицу функционирования комбинационной схемы по формированию сигналов микрооперации для АЛУ и сигналов управления триггерами для фиксации нового состояния в регистре состояний (табл. 2.4)
Табл.2.4
Переход |
Состояние ЦУ |
Условие перехода |
Формирование функции |
||||||||||||||||||
Текущее |
Новое |
Управл. Тг. |
Микроперации |
||||||||||||||||||
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
|
X3 |
|
X2 |
1 |
X1 |
D3 |
D2 |
D1 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
Y5 |
Y6 |
|
a0→a1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
a1→a2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
а1→а3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
a2→a3 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
a2→a0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
a3→a4 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
a3→a5 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
a4→a5 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
a5→a0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
3
2
По полученной функции 2.4 таблицы функционирования (табл. 2.4)составим уравнения для выходов комбинационной схемы в форме СДНФ, при этом учитываем что формирование выходных сигналов зависит от текущего состояния ЦУ, и условий (признаков Х) формируемых АЛУ после выполнения каждой МК.
Пользуясь распределительным законом и тождеством алгебры логики, упрощаем полученное выражение там, где это возможно.