2.1.2 Управляющие и осведомительные сигналы

Для выполнения операции умножения из управляющего автомата в операционный автомат необходимо подавать управляющие сигналы, реализующие следующие микрооперации:

– Выбор плеч MS1

– Запись в RG1

– Запись в Т1

– Запись в RG2

– Сдвиг RG1 вправо

– Запись в Т2

– Запись в CT1

– Сдвиг RG3 вправо

– Обнуление RG3

– Выдача результата

– Инкрементирование CT1

– Запись в RG3

– Добавление 1 к сумме SM1

– Инверсия MS1

Осведомительные сигналы:

– На шине ШИВх есть данные

– Знак множимого

– Младший разряд множителя

– Необходимость коррекции

– Цикл умножения завершен

– Признак нуля

– Знак множителя

– Шина ШИВых свободна

2.2 Разработка содержательной граф-схемы алгоритма

В первом такте производится проверка наличия на входной шине множимого. При поступлении множимого (X = 1), оно заносится в RG2 и RG1, знак заносится в Т2. Также в данном такте происходит обнуление регистра RG3, занесение числа 2 в СТ2.

Во втором такте, если множимое равно 0 ( = 1) в регистр RG3 записывается 0 ,выдается ответ и завершается операция умножения. Иначе если множимое не равно 0 (P₁ = 0), то переходим в следующий такт.

В третьем такте производится проверка наличия на входной шине множителя, при его наличии (Х=1) в регистр RG1 записывается множитель без знака, а в триггер T1 записывается знак множимого.

В четвертом такте если множитель равен 0 ( = 0), в регистр RG3 записывается 0, выдается ответ и завершается операция умножения. Иначе, если множитель не равен 0 (P₁ = 1), то переходим в следующий такт.

В пятом такте начинается цикл умножения

После завершения цикла умножения необходимо проверить необходимость коррекции если (P₂ = 1), то если (P₅ = 1), то инвертируем множитель и добавляем его с дополнительной 1 к СЧП, если (P₀ = 1), то инвертируем множимое и добавляем его с дополнительной 1 к СЧП.

Далее выдается ответ, завершается операция умножения и начинается ожидание освобождения выходной шины ШИВых, при разрешения выдачи результата на шину (Z=1) на выходную шину подается знак и модуль результата из RG3. Содержательная граф-схема алгоритма представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Содержательная граф-схема алгоритма

2.3 Синтез фс оа

В конечном счете, операционный автомат должен вырабатывать 6 осведомительных сигналов, посылать их в УА и на основе 14 управляющих сигналов, полученных из УА, производить операции. Схема операционного автомата представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Функциональная схема операционного автомата

2. Разработка управляющей части автомата

Проанализируем необходимые элементы для работы УА с учётом минимальных аппаратурных затрат.

3.1 Построение отмеченной граф-схемы алгоритма

Для построения отмеченной ГСА, каждой совокупности микроопераций, находящихся в операторных вершинах, поставлены в соответствие управляющие сигналы . Эти сигналы являются выходными сигналами управляющего автомата и обеспечивают выполнение требуемых действий в соответствии со списком микроопераций операционного автомата. Совокупность микроопераций для каждой операторной вершины образует микрокоманды, список которых приведен в таблице 4.

Таблица 4 – Совокупность микроопераций и соответствующие им микрокоманды

Микрокоманда
Совокупность МО	y3,y5,y1,y8,y6	y1,y2	y0,y12	y4, y7, y10	y15,y13,y12	y15,y0,y12,y13

Каждой условной вершине содержательной граф-схемы алгоритма поставлен в соответствие один из входных сигналов управляющего автомата , список которых представлен в таблице 5

Таблица 5 – Список входных сигналов

Входные сигналы УА
Логические условия УА	X	P0	P1	P2	P3	P4	P5	Z

Далее, в полном соответствии с содержательной граф-схемой алгоритма была построена отмеченная граф-схема алгоритма, условным вершинам которой приписан один из входных сигналов управляющего автомата, а операторным вершинам – одна из микрокоманд. Отмеченная граф-схема алгоритма представлена на рисуке 3.

Рисунок 3 – Отмеченная граф-схема алгоритма