ВМиС
.doc
При формировании этой таблицы использовалась кодировка состояний цифрового автомата двоичными эквивалентами их индексов. В качестве элемента памяти использован D-триггер. Таблица переходов D-тригера приведена в таблице 2.2.
Таблица 2.2- Таблица переходов D-триггера
|
D |
|
|
|
0 0 1 1 |
0 1 0 1 |
0 0 1 1 |
На основании составленной таблицы логические выражения для выходных сигналов и сигналов управления памятью имею вид:
_ _ _ _ _ _ _ _
D1= Q1Q2Q3Q4 х2 +Q1Q2Q3Q4 х2+Q1Q2Q3Q4 х2+Q1Q2Q3Q4 (11,13,15,16)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
D2= Q1Q2Q3Q4 х12 + Q1Q2Q3Q4 х11 + Q1Q2Q3Q4 х5+Q1Q2Q3Q4 х5+
_ _ _ _ _ _ _ _
+Q1Q2Q3Q4 х2+Q1Q2Q3Q4 х2+Q1Q2Q3Q4 х2 (5,7, 8,9,10,12,14)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
D3= Q1Q2Q3Q4 х4+ Q1Q2Q3Q4 х4 + Q1Q2Q3Q4 х12 + Q1Q2Q3Q4 х11+
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
+Q1Q2Q3Q4 х5 + Q1Q2Q3Q4 х2 + Q1Q2Q3Q4 х2 + Q1Q2Q3Q4 х2
(2,3,4,6,9,10,12,15)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
D4= Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4 х4+ Q1Q2Q3Q4 х11+ Q1Q2Q3Q4 х5 +
_ _ _ _ _ _ _ _ _
+ Q1Q2Q3Q4 х2 +Q1Q2Q3Q4 х2 + Q1Q2Q3Q4 х2 +Q1Q2Q3Q4
(1,3,6,8,10,12,14, 16)
_ _ _ _ _
Y1= Q1Q2Q3Q4 +Q1Q2Q3Q4 (a2,a4)
_ _ _
Y5= Q1Q2Q3Q4(a2)
_ _ _
Y20= Q1Q2Q3Q4(a2)
_ _ _
Y4= Q1Q2Q3Q4(a3)
_ _
Y8= Q1Q2Q3Q4(a4)
_ _ _ _
Y13= Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4 (a4,a9)
_ _ _
Y29= Q1Q2Q3Q4 (a5)
_ _ _ _ _ _ _
Y14= Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4 (a5,a6,a7)
_ _ _ _
Y3= Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4 (a6,a7)
_ _
Y12= Q1Q2Q3Q4(a7)
_ _ _
Y10= Q1Q2Q3Q4(a9)
_ _
Y21= Q1Q2Q3Q4(a10)
_ _
Yk=Q1Q2Q3 Q4 (a10)
После записи дизъюнктивной логической функций для выходных сигналов и сигналов управления разрядами памяти в скобках приведен перечень кодов используемых в этом выражении конъюнкций. В качестве этих кодов использованы номера строк в таблице, в которых отражается соответствующий путь.
На рисунке 2.3 приведена логическая схема, реализующая цифровой автомат, заданный графом на рисунке 2.2.
На вход схемы поступают проверяемые условия х2, х4, х5, х11, х12. Обратные значения этих условий формируются с помощью трех схем НЕ.
На схеме каждый выход конъюнктивной части ПЛМ (горизонтальные линии) помечен кодом конъюнкции (номером строки в таблице), формируемой на этом выходе.
Выходом схемы является множество сигналы микроопераций у1, у5, у20, у4, у8, у13, у29, у14, у3, у12, у10, у21,ук.
Рисунок 2.3.- Схема автомата Мура.
Задание 2.2
Написать микропрограмму, соответствующую ГСА приведенной на рисунке 2.4. В каждом адресе запоминающего устройства может храниться 16 бит информации. Обозначение ук соответствует микрооперации, обозначающей последнюю микрокоманду в микропрограмме.
Управления объект, характеризуется следующими параметрами:
-
множество проверяемых условий
-
X ={x1,x1, .. x15.};
-
множество выполняемых микроопераций
-
Y ={y1,y2, .. y100, yк} (yк- микрооперация , означающая последнюю микрокоманду микропрограммы);
-
ёмкость памяти для записи микропрограмм
-
Vзу= 1000 байт;
-
длина ячейки памяти
-
L = 16 бит;
-
начальный адрес размещения составляемой микропрограммы в памяти
-
Ан=200.
-
-
Рисунок 2.4.-Исходная ГСА для задания 2.2.
Решение
Исходя из характеристик управляемого объекта, следует:
-
длина поля для кодирования микроопераций равна к=7, так как количество выполняемых в объекте микроопераций равно 120
-
(100 < 27);
-
длина поля для кодирования условий равна р=4, так как количество проверяемых условий в управляемом объекте равно 15 (15 <24);
-
длина кода адреса равна р=10, так как количеству адресов в памяти, учитывая, что длина адресуемой ячейки равна 16 бит, т.е. двум байтам, равно (1000=<210);.
Таким образом, формат микрокоманд для данного управляемого объекта имеет вид, приведенный на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5
Формат операционной микрокоманды (МКО) имеет длину 16 бит и включает:
-
поле типа микрокоманды (Т), имеющее длину в один бит и занимающее 0-ой разряд микрокоманды; в этом поле для данного типа микрокоманды записано значение «1»;
-
поле первой микрооперации (Y1), которое занимает разряды с 1-го по 7;
-
поле второй микрооперации (Y2), которое занимает разряды с 8-го по 14;
-
поле микрооперации ук, которое используется только в последней микрокоманде для указания завершения выполнения микропрограммы.
Формат микрокоманды перехода (МКП) имеет длину 16 бит и включает:
-
поле типа микрокоманды (Т), имеющее длину в один бит и занимающее 0-ой разряд микрокоманды; в этом поле для данного типа микрокоманды записано значение «0»;
-
поле проверяемого условия (Х), которое занимает разряды с 1-го по 4;
-
поле адреса (А), которое занимает разряды с 5-го по 14;
-
поле модификатора дисциплины перехода (М), которое занимает 15-ый разряд; если в данный разряд записано значение “1”, то адрес следующей микрокоманды Ас формируется как:
Ат + 1, если хi =1;
Ас =
А, если хi =0,
-
если в поле модификатора записан «0», то адрес следующей микрокоманды Ас формируется как:
Ат + 1, если хi =0;
Ас =
А, если хi =1,
где Ат. - адрес текущей выполняемой команды;
А - адрес перехода, располагаемый в одноименном поле выполняемой микрокоманды перехода.
Микропрограмма, реализующая приведенную ГСА, имеет вид, приведенный в таблице 2.3.
Таблица 2.3.
|
N пп |
N вер. |
Адрес расположения микрокоманды в ЗУ |
Код микрокоманды |
Комментарии |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0011001000 (Ан=200) |
1. 0000001 0001011. 0 |
|
|
|
2 |
0011001001 |
1. 0000101 0000000. 0 |
|
|
|
3 |
0011001010 |
1. 0010101 .0001011. 0 |
|
|
|
4 |
0011001011 |
0. 0001. 0011010011.1 |
если 0 на вершину 5 |
|
|
7 |
0011001100 |
0. 1110. 0011001100.0 |
если 1 на вершину 7 |
|
|
8 |
0011001101 |
1. 0010011 .0000000. 0 |
|
|
|
9 |
0011001110 |
0. 01001.1000100001.1 |
если 0 на вершину 10 |
|
|
11 |
0011001111 |
1. 0011111 .0000000. 0 |
|
|
|
12 |
0011010000 |
1. 0001011 .0001010. 1 |
yk |
|
|
10 |
0011010001 |
0. 0101.0011001111.1 |
если 0 на вершину 11 |
|
|
- |
0011010010 |
0. 0000. 0011001010.0 |
безусловн. пер. на верш. 3 |
|
|
5 |
0011010011 |
0. 0111. 0011001010.1 |
если 0 на вершину 3 |
|
|
6 |
0011010100 |
1. 0000100 .0011111. 0 |
|
|
|
6 |
0011010101 |
1. 0001010 .0000000. 0 |
|
|
|
- |
0011010110 |
0. 00000. 0011001110.1 |
безусловн. пер. на верш. 9 |
В приведенной таблице:
-
в первой, самой левой, колонке фиксируется номер строки;
-
в первой графе (помечена «1») приводится номер вершины, реализуемой микрокомандой этой строки;
-
во второй графе указан адрес расположения данной микрокоманды в запоминающем устройстве;
-
в третьей графе располагается код микрокоманд;
-
в четвертой графе указаны номера вершин (вершина-ссылка), адреса которых указываются в соответствующей команде перехода.