2.8. Микропрограмма выполняемых в алу операций в терминах микроопераций и логических условий.

Рис.2.5. Микропрограмма выполняемых в АЛУ операций в терминах микроопераций и логических условий.

2.9. Разработка управляющего автомата.

2.9.1. Определение формата микрокоманды.

При проектировании данного управляющего автомата будем использовать программируемую логику, единый формат микрокоманды, принудительную адресацию, способ кодирования смешанный.

Разобьем множество микроопераций Y на 3 непересекающихся подмножества Y₁, Y_2, Y₃.

Y₁={y₂, y₄, y₇, y₉, y₁₀, y₁₂, y₁₇}

Y₂={ y₁, y₃, y₅, y₈, y₁₅,y₁₉, y_k}

Y₃={ y₆, y₁₁, y₁₃, y₁₆, y₁₄,y₁₈}

Множество логических условий X состоит из 9 элементов:

X={x1, x2, x3, x4, x5, x6,x7,x8,x9}

Будем использовать единый формат микрокоманды.

Определим размеры полей микрокоманд. Поле операторной микрокоманды будет состоять из 3 подполей - Y₁, Y₂, Y₃ размером 5, 5 и 4 двоичных разряда соответственно (2³=8, мощность множеств Y₁=7, Y₂=7, Y₃=6).

Поле микрокоманды перехода будет состоять из трех подполей: Х, А1 и А2. Подполе Х должно содержать номер одного из девяти логических условий - x1…x9. Для повышения гибкости процесса микропрограммирования удобно иметь возможность выбирать тождественно истинное и тождественно ложное условия. Поэтому поле Х будет занимать 4 разряда.

Размер полей адреса определяется объёмом памяти микропрограмм. Если считать, что разрабатываем УА только для реализации микропрограммы, а она содержит 15 вершин, не считая начальной, конечной и условных, количество микрокоманд, выдаваемых УА, будет не менее 12, а реально - (1,2 … 1,3)15, то для каждого поля адреса отведем по 5 двоичных разрядов (2⁵=32 > 1,3 * 1520). Поле А1 содержит адрес микрокоманды, которая будет выполняться, если указанное в подполе Х условие ложно, а поле А2 - адрес микрокоманды, которая будет выполняться, если указанное в подполе Х условие истинно.

Таким образом, окончательные форматы операторной микрокоманды и микрокоманды перехода будут иметь вид, изображенный на рисунке 2.6

Рис.2.6.Единый формат микрокоманды

2.9.2. Кодирование микроопераций и логических условий.

Таблица 2.

Кодирование микроопераций и логических условий

код	Y1	Y2	Y3	код	Х
00000				0000	константа 0
00001	y2	y1	y6	0001	х1
00010	y4	y3	y11	0010	х2
00011	y7	y5	y13	0011	х3
00100	y9	y8	y16	0100	х4
00101	y10	y15	y14	0101	х5
00110	y12	y19	y18	0110	х6
00111	y17	yk	-	0111	x7
01000	-	-	-	1000	x8
01001	-	-	-	1001	x9
01010	-	-	-	1010	константа 1

2.9.3. Структурная схема управляющего автомата.

ОА

y₂ y₄ y₇ y₉ y₁₀ y₁₂ y₁₇ y₁ y₃ y₅ y₈ y₁₅ y₁₉ y₆ y₁₁y₁₃ y₁₆ y₁₄ y₁₈

“0”

x₁

x₂

x₃

x₄

x₅

x₆

x₇

x₈

x₉

1

“1”

y_k

DC

DC

DC

Рг МК

Y1 Y2 Y3

X A1 A2

Пуск

Рг МК

Рг Сч А МК

Рис.2.8. Структурная схема управляющего автомата.