- •Комп’ютерна схемотехніка
- •1. Реалізація операції додавання
- •1.1. Початкові дані
- •1.2. Елементна база — інтегральні схеми ттлш серій к1531,кр1533
- •1.3. Алгоритм додавання двійкових чисел
- •1.4. Функціональна схема алп для виконання операції додавання
- •1.5. Мікропрограма додавання
- •1.6. Принципіальна схема модуля операційного блока
- •1.7. Проектування модуля керуючого блока
- •1.8. Характеристики алп
- •2. Реалізація операції віднімання
- •2.1. Початкові дані
- •2.2. Алгоритми віднімання двійкових чисел
- •2.3. Функціональна схема алп для виконання операції віднімання
- •2.4. Мікропрограма віднімання
- •2.5. Принципіальна схема модуля операційного блока
- •2.6 Проектування модуля керуючого блока
- •Реалізація операцій додавання і віднімання
- •3.1. Початкові дані
- •3.2. Алгоритми додавання і віднімання двійкових чисел
- •Функціональна схема алп для виконання операцій
- •3.4. Мікропрограма додавання та віднімання двійкових чисел
- •3.5. Принципіальна схема модуля операційного блока
- •3.6. Проектування модуля керуючого блока
- •4. Реалізація операції множення
- •4.1. Початкові дані
- •4.2. Алгоритм множення двійкових чисел із зсувом суми часткових добутків вправо
- •4.3. Функціональна схема алп для операції множення
- •4.4. Мікропрограма множення цілих чисел
- •4.5. Модуль операційного блока для множення цілих чисел
- •4.6. Модуль керуючого блока
- •4.7. Принципільна схема модуля керуючого блока
- •5. Реалізація операції ділення
- •5.1. Початкові дані
- •5.2. Алгоритм ділення цілих чисел
- •5.3. Функціональна схема алп для мікропрограми ділення
- •5.4. Мікропрограма ділення цілих чисел без відновлення залишку
- •5.5. Принципіальна схема модуля операційного блока для мікропрограми ділення
- •5.6. Схема другого рівня керування операційним блоком
- •7. Принципіальна схема автомата Мілі для операції ділення
- •Умовне графічне позначення вхідних комутаторів
- •Умовне графічне позначення дворозрядного
- •Умовне графічне позначення 4-розрядного
2.4. Мікропрограма віднімання
Мікропрограма віднімання двійкових чисел у модифікованих доповняльних кодах має такий вигляд:
Початок. Якщо К[2], то М1, інакше — чекати
М1 у1 : RGА := А <приймання першого операнда>
у2 : RGВ := В <приймання другого операнда>
у3 : SМ :=А + + 1<мікрооперація віднімання в доповняльних кодах>
Якщо φ3, то М2, інакше
у4: RGС :=SМ <присвоєння результату>
у5 : Ш2 :=RGС <пересилання в пам'ять>
Перейти до М3
М2 у6 : ТП :=ПП <тригеру переповнення ТП присвоюється ознака ПП>
М3 Кінець.
Примітка. К[2] — однорозрядний код команди віднімання.
Змістовний і закодований графи мікропрограми віднімання показано на рис. 7.
Рисунок
7 – Графи мікропрограми віднімання
2.5. Принципіальна схема модуля операційного блока
Модуль операційного блока (МОБ) будується на мікросхемах ТТЛШ серії КР1533 за винятком суматора, взятого із серії КР1531.
Принципіальна схема МОБ містить (рис. 8):
два вхідних восьмирозрядних регістри RGA і RGB типу ИР35, позиційне позначення DD1, DD2;
дві мікросхеми типу ЛН1, позиційне позначення DD3, DD4.1. Призначені для інвертування кода операнда В .
чотири мікросхеми типу ЛИ1, позиційне позначення DD5 – DD8. Призначені для побудови двох схем електронних ключів SW1, SW2;
мікросхему типу ЛП5, позиційне позначення DD 9. Використовується для створення старшого знакового розряду суматора і вироблення логічної ознаки переповнення ;
Рисунок
8 – Принципіальна схема МОБ для операції
віднімання
дві мікросхеми суматорів ИМ6, позиційне позначення DD10, DD11;
вихідний восьмирозрядний регістр RGC типу ИР22 з трьома станами, позиційне позначення DD12. Використовується для приймання результату віднімання і його передавання на вихідну шину Ш2.
2.6 Проектування модуля керуючого блока
Проектування МКБ на основі автомата Мілі з пам’яттю на D-тригерах виконується в такій послідовності:
Розмічається закодований граф мікропрограми віднімання (див. рис.7). Визначається максимальна кількість станів автомата Мілі, яка дорівнює L=5. Для реалізації такої кількості станів необхідно використати тригери .
На основі розміченого графу мікропрограми будується граф автомата Мілі (рис.9), який інтерпретує мікропрограму віднімання.
Рисунок
9 – Граф автомата Мілі для мікропрограми
віднімання
Стани автомата Мілі кодуються значеннями виходів D-тригерів:
…,
На основі графу автомата Мілі записується його структурна таблиця переходів (табл. 4).
Таблиця 4
|
k( ) |
|
k( ) |
{ } |
{ } |
D-тригери |
D3, D2, D1 |
||||||
z1 |
000 000 |
z1 z2 |
000 001 |
|
- y1 |
- D1 |
z2 |
001 |
z3 |
010 |
1 |
y2 |
D2 |
z3 |
010 |
z4 |
011 |
1 |
y3 |
D2.,D1 |
z4 |
011 |
z5 z1 |
100 000 |
|
y4 y6 |
D3 - |
z5 |
100 |
z1 |
000 |
|
y5 |
- |
На підставі даних табл. 4 записуються системи логічних рівнянь:
для функцій збудження входів:
;
; ;
для вихідних сигналів:
; ; ; ; ; .
Будується принципіальна схема модуля керування МКБ (рис. 10).
Рисунок
10 – Принципіальна схема МКБ для операції
віднімання
Відповідність між входами керування мікросхем модуля МОБ і сигналами мікрооперацій наведена в табл.5.
Таблиця 5
Входи |
LA |
LB |
TЛИ |
LC |
|
TП |
Сигнали мікрооперацій |
у1 |
у2 |
у3 |
у4 |
|
у6 |
Принципіальна схема на рис.10 містить
DD13 – мікросхему типу ТМ9, яка містить шість D-тригерів. Три тригери створюють пам'ять автомата Мілі, тригер на виході TП фіксує сигнал переповнення. На виході TП п’ятого тригера формується сигнал керування тривалістю в машинний такт для керування мікросхеми DD5 – DD8;
DD14, DD15 – дві мікросхеми типу ЛИ1, які реалізують порозрядну кон’юнкцію кодів операндів А і В на основі співвідношення , де і =1, 2, …, 8;
DD16 – мікросхему дешифратора типу ИД7;
DD17 – DD19 – мікросхеми логічних елементів типу ЛН1, ЛИ1, ЛЛ1, які реалізують функції комбінаційних схем автомата Мілі.
Розрахунки схеми АЛП виконують аналогічно розділу 1.