6.3.2. Управляющие автоматы с программируемой логикой

Основной структурой УА с микропрограммным управлением с ПЛ

(рис.35) является запоминающее устройство микропрограмм ( управляющее

ЗУ), в нем хранятся микрокоманды микропрограмм (МП).

Длина микрокоманды в несколько раз больше длины команды.

Рис.34. Структурная схема УА с ЖЛ

Дело в том, что в операционной части микрокоманды в явном виде записываются сигналы (единицы) микроопераций, которых насчитывается

около двухсот. При считывании единицы и появляется сигнал микрооперации ( управляющий сигнал ).

Работу УА с микропрограммным управлением можно описать по структурной схеме, показывающей взаимодействие автоматов процессора, его регистра команд.

Независимо от типа УА процессор работает под действием команд программы, хранящейся в оперативной памяти.

Очередная команда после её считывания размещается в регистре команд RGK. Операционная часть команды (код операции КОп) используется в качестве адреса первой микрокоманды (МК) микропрограммы, для этого КОп передаётся в регистр адреса МК (RGAMK).

Считываемая из ЗУ микропрограмм (ЗУМП) первая МК записывается в регистр микрокоманды (RGMK). Единицы операционной части возбужда -ют сигналы микроопераций, под действием которых работает ОА. Чаще всего одна МК дает одну МО.

Адресная часть МК используется в качестве адреса следующей МК. Для

изменения обычного порядка следования микрокоманд МП используются осведомительныные сигналы Х.

Рис.35. Структурная схема УА с ПЛ

6.4. Синтез управляющего автомата с жёсткой логикой

6.4.1. Этапы синтеза

При синтезе УА необходимо выполнить следующие этапы:

1. Задание условий работы автомата;

2. Отметки граф - схемы алгоритма;

3. Получение графов автоматов;

4. Cинтез запоминающей части;

5. Синтез выходной части;

6. Синтез входной части.

6.4.1.1. Задание условий работы автомата

Условия работы синтезируемого автомата задаются в виде ГСА. Пусть

имеется ГСА, представленная на рис.36 и на рис.37.

Анализ ГСА показывает, что в ней отсутствует из Y₀ переход по XI. Это означает, что вершина XI является ждущей. При XI = 0 управление передается снова на вход этой вершины.

6.4.1.2. Отметки граф – схемы алгоритма

Для преобразования алгоритма в автомат ГСА нужно отметить состояниями ГСА. Ниже это показано на ГСА.

Независимо от типа ЦА состоянием s₀ ГСА отмечается одинаково: отметка ставится на входе ждущей вершины XI и на входе вершины Y_k.

Другие отметки делаются по разному в зависимости от типа автомата.

На рис.36 ГСА имеет отметки для ЦА Мура. Как видно, отметки ставятся левее вершины Y_i. Это соответствует закону функционирования ЦА Мура (y(t) = s(t)).

На рис.37 ГСА отмечена для ЦА Мили. Как видно, отметка ставится на выходе операторной вершины. Если выходы операторных вершин соединены, то, естественно, отметка фиксируется после объединения выходов.

Ясно, что при объединении выходов операторной и условной вершин отметка будет на выходе операторной вершины.

Однако, если за таким соединением следует вершина Y_k, то дело ограничивается отметкой s₀ на входе вершины Y_k.

Правила отметок ГСА для ЦА Мили приводят к уменьшению числа состояний по сравнению с правилом отметок для ЦА Мура.