Вариант 48

13

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

РАСЧЕТНО – ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

"Вычислительные системы и микропроцессорная техника"

МОСКВА

2008

СОДЕРЖАНИЕ

1. ЗАДАНИЕ 3

2. АНАЛИЗ ЗАДАНИЯ 3

3. СХЕМА АЛГОРИТМА 5

4. МИКРОПРОГРАММА НА ЯЗЫКЕ ОПЕРАЦИОННОГО

ОПИСАНИЯ 6

1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА УСТРОЙСТВА 8

2. УПРАВЛЯЮЩИЙ АВТОМАТ С ЖЕСТКОЙ ЛОГИКОЙ 8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 4

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 4

1. ЗАДАНИЕ

Вариант №48.

Подсчитать разницу пар рядом стоящих единиц 32-разрядных параллельных кодов, поступающих по шинам А{32:1} и B{32:1}. Определить слово, содержащее большее количество рядом стоящих пар единиц. Результат представить прямым кодом.

2. АНАЛИЗ ЗАДАНИЯ

Примем, что выходной код С{k:1} - двоичный позиционный код, численный эквивалент которого равен разности пар рядом стоящих единиц входных 32-разрядных кодов. Максимальный номер может быть 31 (10) = 11111 (2), а минимальный – 0 (10) = 0 (2), при отсутствии единиц во входных кодах. Это потребует формирования шестиразрядного выходного кода С{6:1}.

Тактовая синхронизация будет осуществляться внешним генератором тактовых импульсов.

Примем, что источник входного кода гарантирует правильность выставления информации во время действия стробирующего импульса СТРОБ.

После обработки, в зависимости от того, по какой шине поступило слово, содержащее большее количество пар единиц, должен вырабатываться либо сигнал УСЧИТ1, либо УСЧИТ2, позволяющий следующему устройству считать выходные данные с проектируемого устройства.

Будем считать, что длительность импульсов СТРОБ, УСЧИТ1,2 равна периоду тактовой последовательности и положительные фронты этих импульсов появляются вслед за положительным фронтом импульсов ГТИ.

Задание на проектирование может быть в виде функциональной схемы и эпюр напряжения, изображенных на рис. 1 и рис. 2 соответственно.

Рис. 1

Рис. 2

3. СХЕМА АЛГОРИТМА

Схема алгоритма представлена на рис. 3.

Рис. 3

3.2. МИКРОПРОГРАММА НА ЯЗЫКЕ ОПЕРАЦИОННОГО ОПИСАНИЯ

Микропрограмма

Переменные:

входные: A{32:1}, B{32:1}, СТРОБ;

внутренние: СЧ{6:1}, СЧКОЛ1{6:1}, СЧКОЛ2{6:1}, РГД1{32:1}, РГД2{32:1};

выходные: С{6:1}, УСЧИТ1, УСЧИТ2;

Признаки:

P1 = СТРОБ;

P2 = РГД1{1}&РГД1{2}=1;

P3 = РГД2{1}&РГД2{2}=1;

P4 = СЧ{6};

P5 = СЧКОЛ1=0;

P6 = СЧКОЛ2=0.

Процедура

4. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА УСТРОЙСТВА

Функциональная схема операционного автомата, составленная в соответствии с микропрограммой, представлена на рис. 4.

Рис. 4

5. УПРАВЛЯЮЩИЙ АВТОМАТ С ЖЕСТКОЙ ЛОГИКОЙ

Управляющий автомат с жесткой логикой будет реализовываться в виде классического конечного автомата Мура или Мили. На основании блок-схемы алгоритма работы устройства определим количество состояний для каждого типа автомата.

На рис.5 построены граф-схемы алгоритмов для автоматов Мура (а) и Мили (б), соответствующие микропрограмме 2. Метки отображаются в состояния автоматов, условия P1, P2, P3, P4, P5, P6 определяют значения входных сигналов, а управляющие сигналы - значения выходных сигналов автоматов.

Рис. 5(а): Граф-схема алгоритма для автомата Мура

Рис. 5(б): Граф-схема алгоритма для автомата Мили.

Графы переходов для автоматов Мура и Мили, полученные из граф-схем алгоритмов, изображены на рис. 6(а) и 6(б) соответственно.

Рис. 6(а): Граф переходов для автомата Мура.

Рис. 6(б): Граф переходов для автомата Мили.

Будем строить УА как автомат Мили т.к. он имеет три состояния, а автомат Мура – девять.

Таблица переходов и выходов автомата:

Воспользуемся таблицей кодирования внутренних состояний автомата

и построим кодированную таблицу переходов и выходов:

Q1(t+1) = nQ1*nQ2*P1 + Q1*nQ2*nP4

Q2(t+1) = Q1*nQ2*P4 + nQ1*Q2*nP5*nP6

УНЗАП = nQ1*nQ2*P1

УСДВ = Q1*nQ2

УСЧ1 = Q1*nQ2

УСЧ2 = Q1*nQ2*P2*P3*nP4 + Q1*nQ2*P2*nP3*nP4 + Q1*nQ2*P2*P3*P4 + Q1*nQ2*P2*nP3*P4 = Q1*nQ2*P2

УСЧ3 = Q1*nQ2*P3

УСЧ4 = nQ1*Q2*nP5*nP6

УСЧИТ1 = nQ1*Q2*P5

УСЧИТ2 = nQ1*Q2*nP5*P6

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мельников Б. С., Щеглов А. В. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Вычислительные системы и микропроцессорная техника».- М.: МАИ, 1991.

2. Фролкин В.Т., Попов Л.Н.Импульсные и цифровые устройства.- М.: Радио и Связь, 1992.