191-003C (Прикладная теория цифровых автоматов)

40

3.СИНТЕЗ АВТОМАТА З ПРИРОДНОЮ АДРЕСАЦІЄЮ М²КРОКОМАНД

3.1. Принцип роботи автомата.

При природній адресації микрокоманд існує три формата МК (мал. 3.1.).

П ₁ FY _m ОМК

П ₁ FX _{l 1} FA _r УМК1 П ₁ Æ _{l 1} FA _r УМК2

Мал.3.1. Формати м³крокоманд автомата з природною адресац³ºю..

Тут формат ОМК відповідає операторн³й вершині, УМК1-умовній, а УМК2-вершині безумовного переходу. При подачі сигналу “пуск" лічильник ЛАМК обнуляється, і за сигналом СІ відбувається запис МК до регістра. СФМО формує відповідні МО при П=1 або видає на всіх виходах нулі при П=0. СФА в залежності від П і вм³сту поля FX, формує сигнали Z₁ і Z₂. Сигнал Z₁ дозволяє проходження синхро³мпульс³в на л³чильний вхід ЛАМК, а Z₂ дозволяє запис до лічильника адреси наступної МК з приходом синхро³мпульсу.

Визначимо розрядн³сть полів. l=]log₂(L+1)[, де L-число умовних вершин. L=6, l=3

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

r=]log₂ Q[, Q - кількість м³крокоманд.

3.2.Перетворення початкової ГСА.

Перетворення буде полягати в тому, що до всіх операторних вершин, пов'язаних з кінцевою, вводиться сигнал y₀, а між всіма умовними вершинами, які пов'язані з кінцевою, вводиться операторна вершина, що містить сигнал y₀. Крім цього, в ГСА вводяться спеціальні вершини безумовного переходу X₀, відповідні формату УМК2. Введення таких вершин необхідне для виключення конфліктів адресації м³крокоманд. У автоматі з природною адресац³ºю (рис3.2.) при істинності(помилковість) логічної умови перехід здійснюється до вершини з адресою на одиницю великим, а при (помилковість)істинності ЛУ перехід відбувається за адресою, записаною в полі FA. У нашому випадку будемо додавати одиницю при істинності ЛУ або при переході з операторной вершини. Якщо в одній точці сходиться декілька переходів по “1" або з операторно¿ вершини, то всі вершини з яких здійснювався перехід, повинні були б мати однакову (на одиницю меншу ) адресу, н³ж наступна команда. Але це неможливо.

Z₁ +1

с³ Z₂ А ЛАМК

“Пуск”

1 ПЗП

РМК

FY П FX FA

СФМО

СФА Z₁

y₀.....y_i к ОА

Z₂

Мал.3.2. Структурна схема автомата з природною адресац³ºю.

Для виключення подібних ситуацій вводять спеціальну вершину безумовного перходу (мал. 3.3). Дані вершини додаºмо таким чином, щоб в одній точці сходилася будь-яка кількість переходів по “0" і тільки один по “1" або з операторно¿ вершини. З врахуванням вказаних перетворень отримаємо перетворену ГСА (мал. 3.4).

X₀ 0

1

Мал. 3.3. Вершина безумовного переходу.

3.3.Формування вмісту керуючої пам'яті.

На перетворен³й ГСА виділимо м³крокоманди форматів ОМК, УМК1, УМК2. У результаті отримаємо 63 МК. Виконаємо їх адресацію. Для цього запишемо всі природні послідовності команд (ланцюжки вершин, перехід між якими здійснюється по “1" або через операторну вершину). У результаті отримаємо:

a₁=[O₁,O₅]

a₂=[ O₂ ,O₆ ,O₇ ,O₃₆ ,O₄₈ ,O₅₁ ,O₅₅ ,O₃₄ ,O₄₇ ,O₄₉ ,O₅₆ ,O₅₉ ,O₁₂ ,O₁₆ ,O₄₅]

a₃=[ O₃ ,O₉ ,O₁₃ ,O₁₈]

a₄=[ O₄ ,O₁₀ ,O₁₁]

a₅=[ O₈ ,O₁₄ ,O₂₀ ,O₃₀ ,O₃₂ ,O₃₅]

a₆=[ O₆₀ ,O₁₅ ,O₂₁ ,O₂₂]

a₇=[ O₁₇ ,O₅₂ ,O₅₇ ,O₆₁ ,O₆₂]

a₈=[ O₁₉ ,O₂₈ ,O₂₉]

a₉=[ O₂₃ ,O₂₅ ,O₂₇ ,O₃₁ ,O₃₇ ,O₄₄ ,O₄₃ ,O₅₃ ,O₅₄]

a₁₀=[ O₂₄ ,O₂₆]

a₁₁=[ O₃₃]

a₁₂=[ O₃₈ ,O₄₁ ,O₄₂]

a₁₃=[ O₃₉ ,O₄₀]

a₁₄=[ O₄₆]

a₁₅=[ O₅₀]

a₁₆=[ O₅₈]

a₁₇=[ O₆₃]_­

Перерахуємо в таблиці адресації (табл. 3.1) підряд всі послідовності a₁-a₁₇ і закодуємо їх R-розрядним кодом. R=]log₂N[, N-кількість м³крокоманд (N=63, R=6). Закодуємо також оператори Y_i, поставивши їм у відповідність п`ятирозрядний код. Будемо використовувати те ж кодування, що і в автоматі з ПА.(табл. 2.3., 2.4). У таблиці 3.2 відобразимо вміст керуючої пам'яті, заповнивши поля FX, FY, FA.

Таблиця 3.1. Таблиця 3.1.

(продовження)

Адресац³я МК.

Таблиця 3.2.

Вм³ст керуючо¿ пам`ят³ автомата з природною адресац³ºю.

Таблица 3.2.