1.3 Синтез керуючого пристрою на основі схемної логіки

1.3.1 Побудова схеми алгоритму роботи керуючого пристрою

Функціонування керуючого пристрою може бути описане в словесній формі та у формі алгоритму.

При умовному записі(словесному) кожному керуючому сигналу у_1, у₂….у₇ відповідає певна мікрооперація, а ознаки Х₁ та Х₂ формуються в операційному пристрої. Мікрооперації визначають усі операції, що виконуються у регістрах та блоках операційного пристрою. Робота керуючого пристрою передбачає перевірку ознак, сформованих операційним пристроєм .

Зручніше, звичайно, представити функціонування керуючого пристрою у вигляді алгоритму, який відображає послідовність переходів керуючого пристрою з попереднього положення в наступне і формування відповідних керуючих сигналів. Кожний керуючий сигнал викликає елементарну дію - мікрооперацію.

Алгоритм функціонування керуючого пристрою може бути представлений у вигляді алгоритму мікрооперацій (рисунок 1.2) або алгоритму мікрокоманд(рисунок 1.3), в якому прямокутник відповідає операторному блокові, а ромб- умовному.

У завданні на курсову роботу подано алгоритм функціонування керуючого пристрою у вигляді алгоритму мікрокоманд.

Як правило, деякі мікрооперації можуть виконуватися одночасно. Такі групи мікрооперацій об’єднуються в мікрокоманди. Для формування мікрокоманд необхідно визначити, які мікрооперації можуть виконуватися одночасно(в одні і ті ж тактові періоди).

Рисунок 1.2 ­- Алгоритм функціонування керуючого пристрою в мікроопераціях

Очевидно, мікрооперації У₄ , У₆ можуть бути об’єднані в одну загальну мікрокоманду У1; мікрооперація У₃ не може бути об’єднаною з будь - якими іншими мікроопераціями і, відповідно, вона буде мікрокомандою У2 ; мікрооперації У₁ , У_2, У_5, У₇ можна виконувати також об’єднати в мікрокоманду У3. Приклад алгоритму у мікрокомандах показано на рисунку 1.3.

Рисунок 1.3- Алгоритм функціонування керуючого пристрою в мікрокомандах

1.3.2 Побудова графа функціонування керуючого пристрою

Керуючий пристрій є логічним пристроєм послідовного типу. Мікрокоманда, яка видається в наступному тактовому періоді, залежить від того, яка мікрокоманда видається в біжучому тактовому періоді, тобто, від стану, в якому знаходиться пристрій. Для визначення станів пристрою проводиться розбивка схеми алгоритму, тобто визначається кількість положень керуючого пристрою (положення відмічається після операторного блоку). З рисунку 1.3 видно, що синтезований керуючий пристрій має чотири положення: а_0, а_1, а_2, а_{3 .} У вершинах графа вказуються всі положення керуючого пристрою_.. Вершини з’єднуються гілками, над якими вказують сигнали-умови, які викликають перехід в наступний стан, і керуючі сигнали, які формуються в даному положенні. Робота керуючого пристрою починається з початкового положення а_0. В це положення повертається керуючий пристрій в кінці алгоритму. Для забезпечення заданої кількості положень в склад керуючого пристрою включають схему регістру стану, який складається з тригерів. Кількість тригерів визначається з умови 2^к N, де к- кількість тригерів, N- кількість положень керуючого пристрою. Граф переходів керуючого пристрою показано на рисунку 1.4

Рисунок 1.4 – Граф переходів керуючого пристрою