Задание 2

Задание относится к разделу “Схемотехнические основы ЗВМ” и состоит из двух частей:

0. построить блок управления аппаратного принципа, реализующий заданную ГСА ( ГСА - граф- схема алгоритма).

1. построить блок управления микропрограммного принципа, реализующий заданную ГСА.

Задание 2.1

Построить цифровой автомат Мура для заданной ГСА, используя заданный тип триггера RS-триггер.

0 х₅ 1

0 х₁₁ 1

0 х₃ 1

0 х₉

1

х₁₀ 1

0

Рис.1

0 х₅ 1

A2

Yп A4

0 х₁₁ 1

0 х₃ 1

Yп А7

0 х₉

1

х₁₀ 1

0

A9

Рис.1

Имея граф автомата Мура, объединенная кодированная таблица переходов и выходов цифрового автомата строится за счет нахождения всех существующих путей из каждой вершины графа в ближайшую другую вершину с указанием условий, при которых имеет место данный путь, и вырабатываемых выходных сигналов, которые в автомате Мура однозначно определяются конечным состоянием (конечной вершиной):

А_i{x_s^s, x_p^p ...x_f^f ,у_n(А _J),... у_m(А _J)} А _J,

где:

• А_i, А_J - соответственно, начальная и конечная вершина пути;

• Xss, xpp ...Xff- условия, через которые проходит рассматриваемый путь из Аi в аj;

• у_n(А _J),... у_m(А _J) - выходные сигналы автомата, однозначно зависящий от конечного состояния А_J..

Объединенной кодированной таблицы переходов и выходов цифрового автомата составляется на основе всех возможных путей из всех вершин графа

автомата. В таблице приведена объединенной кодированной таблицы переходов и выходов для графа автомата Мура

N	Начало пути		Конец пути		логическое	выход.	Управление памятью
п.п	Ан	код Ан Q1Q2 Q3 Q4	Ак	код Ак Q1Q2 Q3 Q4	условие	Сигнал	QS1	QR1	QS2	QR2	QS3	QR3	QS4	QR4
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1	A0	0000	A2	0010	_ x5	y11, y41, y9	0	0	0	0	1	0	0	0
2		0000	A1	0001	X5	y5, y1	0	0	0	0	0	0	1	0
3	A1	0001	А3	0011	1	y17	0	0	0	0	1	0	0	0
4	А2	0010	А4	0100	_ x11	уп	0	0	1	0	0	1	0	0
5		0010	А5	0101	x11	у22	0	0	1	0	0	1	1	0
6	А3	0011	А6	0101	x3	y1	0	0	1	0	0	1	0	0
7		0011	А5	0101	_ x3	у22	0	0	1	0	0	1	0	0
8	А4	0100	А4	0100	_ x11	уп	0	0	0	0	0	0	0	0
9		0100	А5	0101	x11	y22	0	0	0	0	0	0	1	0
10	А5	0101	А7	0111	_ x9	Уп	0	0	0	0	1	0	0	0
11		0101	A1	0001	x9 x10	y5, у1	0	0	0	1	0	0	0	0
12		0101	А8	1000	_ x9 x10	y4	1	0	0	1	0	0	0	1
13	А6	0110	А7	0111	_ x9	уп	0	0	0	0	0	0	1	0
14		0110	A1	0001	x9 x10	y5, у1	0	0	0	1	0	1	1	0
15		0110	А8	1000	_ x9 x10	y4	1	0	0	1	0	1	0	0
16	А7	0111	А5	0101	1	у22	0	0	0	0	0	1	0	0
17	А8	1000	А9	1001	1	y13, у18, уk	0	0	0	0	0	0	1	0

у₁ =(2,6,11,14);

у₄ =(12,15);

у₅ =(2,11,14);

у₉ =(1);

у₁₁ =(1);

у₁₃ =(17);

у₁₇ =(3);

у₁₈ =(17);

у₂₂ =(5,7,9,16);

у₄₁ =(1);

у_п =(4,8,10,13);

у_к =(17);

q_S1=(12,15);

q_S2=(4,5,6,7);

q_S3=(1,3,10);

q_S4=(2,5,9,13,14,17);

q_R1=(-);

q_R2=(11,12,14,15);

q_R3=(4,5,6,7,14,15,16);

q_R4=(12);

Написать микропрограмму, соответствующую ГСА(рис.4), с учетом заданных множества микроопераций (120элемент), множества проверяемых условий (15), ёмкости запоминающего устройства (1000) и начального адреса размещения микропрограммы (421) в ЗУ. В каждом адресе запоминающего устройства может храниться 16 бит информации.

*Если это допускает длина микрокоманды, использовать модификатор дисциплины перехода.

1) Схема моего варианта ниже:

2) Исходя из характеристик управляемого, объекта следует:

1. длина кода для кодирования микроопераций равна к=7, так как

количество выполняемых в управляемом объекте микроопераций равно 120;

1. длина кода для кодирования условий равна р=4, так как количество проверяемых условий в управляемом объекте равно 15;

1. длина кода адреса равна р=10, так как количество адресов в памяти, учитывая, что длина адресуемой ячейки равна 16 бит, т.е. двум байтам, равно 1000.

3) Таким образом, формат микрокоманд для данного управляемого объекта имеет следующий вид:

МКО

0

1 …7

8…14

15

____ _______ ________

T Y₁ Y₂

МКП

0

1…4

5…14 15

___ _______ __________ ___

T X A M

Формат операционной микрокоманды (МКО) имеет длину 16 бит и включает:

1. поле типа микрокоманды (Т), имеющее длину в один бит.

2. поле первой микрооперации (Y₁), которое занимает разряды с 1-го по 7;

1. поле второй микрооперации (Y₂), которое занимает разряды с 8-го по 14;

Формат микрокоманды перехода (МКП) имеет длину 16 бит и включает:

1. поле типа микрокоманды (Т);

2. поле проверяемого условия (Х), которое занимает разряды с 1-го по 4;

1. поле адреса (А), которое занимает разряды с 5-го по 14;

1. поле модификатора дисциплины перехода (M). при М=1 используется первая дисциплина перехода, при М=0 - вторая.

4) На основе заданной схемы и рассчитанного формата микрокоманд составляем микропрограмму и сводим её в следующую таблицу:

Примем, что конечная операция Yk=Y127= 1111111

N пп	N вер.	Адрес расположения микрокоманды в ЗУ	Код микрокоманды	Примечание
	1	110100101	1.0000001.0000110.0
	1’	110100110	1.0010100.0000000.0
	2	110100111	0.00100. 110110001. 0	5
	3	110101000	1.0000100.0000000.0
	4	110101001	0.01100. 110101000.1	3
	7	110101010	1.0011101.0001110.0
	8	110101011	0.00101. 110110101.0	10
	9	110101100	1.0000011.0001110.0
	11	110101101	0.00010. 110101101.1	11
	12	110101110	1.0001010.0000000.0
	13	110101111	1.0000010.0001101.0
	13’	110110000	1.1111111.0000000.0
	5	110110001	1.0000100.0001101.0
	5’	110110010	1.0000001.0000000.0
	6	110110011	0.01011. 110110100.1
	-	110110100	0.00000. 110101010.1	7
	10	110110101	1.0000011.0001110.0
	10’	110110110	1.0001100.0000000.0
	-	110110111	0.00000. 110101101.1	11