191-003B (Прикладная теория цифровых автоматов)

29

2.СИНТЕЗ АВТОМАТА З ПРИМУСОВОЮ АДРЕСАЦІЄЮ М²КРОКОМАНД.

2.1. Принцип роботи автомата.

При примусовій адресації адреса наступної м³крокоманди задається в полі поточної м³крокоманди. Формат МК в такому випадку сл³дуючий (мал. 2.1.).

₁ Y _{m 1} X _{l 1} A_{0 k 1} A_{1 k}

Мал. 2.1 Формат команди автомата з ПА.

Тут у полі Y міститься код, що задаº набір м³крооперац³й, у пол³ X-код логічної умови, що перевіряється, у полях A₀ і A₁- адреси переходу при невиконанн³ логічної умови, що перевіряється або безумовному переході і при істинності логічної умови відповідно. Розрядн³сть полів визначається таким чином:

m=]log₂T[ Т- число наборів м³крооперац³й, що використовуються в ГСА, в нашому випадку Т=17, m=5

l=]log₂ (L+1)[ L-число логічних умов у ГСА, в нашому випадку L=6, l=3

k=]log₂ Q[ Q -кількість м³крокоманд.

Структурна схема автомата приведена на мал. 2.2. Автомат функціонує таким чином. Схема запуску складається з RS -тригера і схеми “&", яка блокує надходження синхро³мпульс³в на РАМК і РМК. За сигналом “Пуск" тригер встановлюється в одиницю і відбувається запис м³крокоманд до регістру. Поле Y надходить на схему формування МО і перетворюºться в деякий набір м³крооперац³й. Поле X надходить до схеми формування адреси, яка формує сигнал Z₂, якщо перехід безумовний (X=0) або ЛУ , що перевіряється, дор³внюº 0, або сигнал Z₁ у випадку істинності ЛУ. За сигналом Z₁(Z₂) до адресного входу ПЗП надходить значення поля A₁(A₀). За сигналу y₀ тригер встановлюється в нуль і автомат зупиняє свою роботу. За сигналом "Пуск" до РАМК заноситься адреса початкової МК (А=0).

2.2. Перетворення початкової ГСА.

Перетворення буде полягати в тому, що у всі операторн³ вершини, пов'язані з кінцевою, вводиться сигнал y₀, а між всіма умовними вершинами, які пов'язані з кінцевою, вводиться операторна вершина, що містить сигнал y₀. Причому, ця вершина буде загальною для всіх умовних. З урахуванням вищесказаного отримаємо перетворену ГСА (мал. 2.3). У перетворен³й ГСА ми зберігаємо позначення Y_i, але при цьому пам'ятаємо, що кожна м³крокоманда Y_i

РАМК

Z₁ Z₂

S T & ПЗП

“Пуск”

С² R РМК Y X A₀ A₁ СФМО Z₁ y­₀ .... y_i СФА до ОА Z₂

Мал.2.2. Структурна схема автомата з ПА

розбиваºться на м³крооперац³¿ y_i..y_j зг³дно з табл. 2.1.

Таблиця 2.1.

Розподіл МО по м³крокомандам.

2.3.Формування вмісту керуючої пам'яті.

Перший етап - виділення м³крокоманд заданого формату. В автоматі з ПА в одному такті можуть виконуватися МО і перевірятися логічна умова. Тому м³крокоманда відповідає парі ОПЕРАТОРНА ВЕРШИНА - УМОВНА ВЕРШИНА. Виходячи з цього, отримаємо, що можливими є пари: ОПЕРАТОРНА ВЕРШИНА - УМОВНА ВЕРШИНА, ОПЕРАТОРНА ВЕРШИНА - БЕЗУМОВНИЙ ПЕРЕХІД, ПОРОЖНЯ ОПЕРАТОРНА - УМОВНА ВЕРШИНА. При цьому потрібно враховувати, що при виборі пари ОПЕРАТОРНА ВЕРШИНА - УМОВНА ВЕРШИНА недопустим перехід ззовні в точку між операторною і умовною вершинами, крім ситуації, коли умовна вершина входить до складу іншо¿ м³крокоманди. У результаті ми отримаємо сл³дуюче разбиття на м³крокоманди (мал. 2.3.). Ми отримали 38 допустимих МК. Закодуємо їх в природному порядку, привласнивши початков³й МК нульову адресу (табл.2.2). Для цього необхідно q=]log₂N[ розрядів, де N- кількість МК заданого формату. У нашому випадку N=38, q=6.

Таблиця 2.2

Кодування МК

Аналогічним чином закодуємо оператори Y_i, надавши нульовий код порожньому операторному полю (табл. 2.3).

Таблиця 2.3

Кодування Y

Таблиця 2.5

Вм³ст керуючо¿ пам`ят³.

2.4. Синтез схеми автомата.