11. Разработка функциональной схемы управляющего автомата.

Функциональная схема управляющего автомата проектируется на основе отдельных операционных элементов (п. 6), и справочной литературы.

Краткое описание реализации элементов структурной схемы в функциональной схеме операционной части:

• DD101-DD107 – ПЛМ К556РТ1;

• DD108 – регистр состояний К155ИР13;

• DD109-DD110 – микросхемы К155ЛЛ1 (ИЛИ);

Функциональная схема управляющего автомата представлена в приложении на листе 4.

12. Расчет длительности машинного такта.

Расчет длительности машинного такта вычислительного устройства проводится на основании функциональной схемы операционного автомата и справочной литературы.

Для осуществления расчёта необходимо, сложить времена задержек микросхем, принимающих участие в реализации наиболее сложных функций (все эти функции присутствуют в формуле, которая располагается ниже в этом пункте – вычисление логического условия, управляющее устройство, операционное устройство). Времена задержек микросхем взяты из справочной литературы (См. список литературы). Расчёт производится по следующей формуле:

T_min=T_лу+T_уу+T_оу, где:

Tmin - минимально возможная длина машинного такта,

T_лу - время, необходимое для вычисления логических условий,

T_уу - время, необходимое для выполнения своей задачи управляющим устройством,

T_оу - время, необходимое для выполнения своей задачи операционным устройством.

1. Возьмем схему выработки сигнала Х15.

РЕГИСТР  КОМПОРАТОР  КОМПОРАТОР

Т_лу=40 + 30 + 10 = 80 нс.

2. При работе УА используется цепочка.

РЕГИСТР СОСТОЯНИЙ  ПЛМ ИЛИ … возврат на регистр состояний (повторение)

T_уу = 40 + 50 + 22 = 112 нс

2. При работе ОА возникает цепочка.

МУЛЬТИПЛЕКСОР РЕГ РЕГИСТР  БУФЕР  МУЛЬТИПЛЕКСОР АЛУ  АЛУ  ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОР  МУЛЬТИПЛЕКСОР РЕГ  РЕГИСТР

T_оу =19 + 40 + 15 + 19 + 200 + 20 + 19 + 40 = 372 нс.

T_min = 80 нс + 112 нс + 372 нс = 564 нс.

13. Заключение.

В результате проделанной работы было спроектировано вычислительное устройство. ВУ осуществляет взаимодействие с внешними устройствами посредством шин данных (входной и выходной), адреса и управления. Спроектированное мною ВУ работает с числами в дополнительных кодах и осуществляет 7 микроопераций.

14. Список используемой литературы.

1. Конспект лекций по курсу «Вычислительные средства ВСАСОИУ» за IV и V семестры.

2. Методические указания по выполнению курсовой работы “Проектирование вычислительного устройства”.

3. Электронный справочник “Отечественные микросхемы и их импортные аналоги”. Москва 1999г.

37