Полная курсовая (Вариант 72)
Описание файла
Файл "Полная курсовая" внутри архива находится в папке "Вариант 72". Документ из архива "Вариант 72", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "цифровые устройства и микропроцессоры (цуимп)" из 10 семестр (2 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "цифровые устройства и микропроцессоры" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Полная курсовая"
Текст из документа "Полная курсовая"
Московский Государственный Авиационный Институт
( Технический Университет )
_____
кафедра 403
Расчётно-пояснительная записка
К курсовой работе по дисциплине
«Вычислительные системы и микропроцессорная техника»
Выполнила
студентка группы 04-407: ______________ Лебедевская О.В.
Консультировал ______________ Щеглов А.В.
Москва
2001
Содержание
Титульный лист………………………………………………… 1
Содержание…………………………………………………… 2
Задание на курсовое проектирование………………………… 3
Уточнение задания…………………………………………….. 4
Алгоритм функционирования устройства…………………… 5
Операционное описание………………………………………. 6
Функциональная схема устройства…………………………… 7
УА с жёсткой логикой………………………………………… 7
Автомат Мура…………………………………………. 8
Автомат Мили………………………………………… 8
УА с программируемой логикой……………………………… 9
Функциональная схема УА с принудительной адресацией… 10
Принципиальная схема формирования признака в УА…….. 11
Принципиальная схема устройства…………………………… 12
Список использованной литературы…………………………. 13
Задание на курсовое проектирование:
Вариант №72
На устройство по шинам А{48:1} и N{6:0} поступают параллельные кода. Код N – двоичное целое число со знаком в обратном коде. Осуществить циклический сдвиг на |N| разрядов влево, если N>0 , и вправо, если N<0.
Уточнение задания
Первоначальной формулировки задания на курсовое проектирование явно недостаточно. Осуществление циклического сдвига требует дополнительной информации. Представим задание на проектирование в виде функциональной схемы и эпюр напряжения, изображённых на рисунке:
примем, что источник входного кода гарантирует правильность выставленной информации во время действия стробирующего импульса СТРОБ, а само устройство подтверждает выдачу кода числа единичных символов генерацией импульса считывания УСЧИТ
тактовая синхронизация последовательности импульсов – внешняя
выходной код будет иметь такую же шину, по которой входит параллельный код A, т.е. В{48:1}
A{48:1} B{48:1}
F
N{6:0}
СТРОБ УСЧИТ
Алгоритм функционирования устройства
Операционное описание
Составим соответствующему алгоритму операционное описание синтезируемого устройства.
Микропрограмма KS1;
Переменные
входные: A{48:1}, N{6:0}, СТРОБ;
внутренние: РГД{48:1}, СЧ{6:0} = N{6:0};
выходные: B{48:1} = РГД{48:1}, УСЧИТ;
Признаки:
Р1 = СТРОБ;
Р2 = СЧ{6:0} == 0;
Р3 = СЧ{6:0} == 127;
Р4 = СЧ{7} == 1;
Процедура
М1 если Р1, то М1;
УЗАП1: РГД := A;
УЗАП2: СЧ := N;
если Р4, то М3;
М2 если Р2, то М4;
УСДВ1: РГД := РГД{47:1}.0;
УСЧВЫЧ: СЧ := СЧ - 1;
идти к М2;
М3 если Р3, то М4;
УСДВ2: РГД := 0.РГД{48:2};
УСЧСЛ: СЧ := СЧ + 1;
идти к М3;
М4 УСЧИТ: ;
конец.
Микропрограмма KS2;
Переменные
входные: A{48:1}, N{6:0}, СТРОБ;
внутренние: РГД{48:1}, СЧ{6:0} = N{6:0};
выходные: B{48:1} = РГД{48:1}, УСЧИТ;
Признаки:
Р1 = СТРОБ;
Р2 = / СЧ{6:0};
Р3 = & / СЧ{6:0};
Р4 = СЧ{7};
Процедура
М1 если Р1, то М1;
УЗП1: РГД := A; СЧ := N;
если Р4, то М3;
М2 если Р2, то М4;
УСДВ1: РГД := РГД{47:1}.0, УСЧВЫЧ: СЧ := СЧ - 1;
идти к М2;
М3 если Р3, то М4;
УСДВ2: РГД := 0.РГД{48:2}, УСЧСЛ: СЧ := СЧ + 1;
идти к М3;
М4 УСЧИТ: ;
конец.
Функциональная схема операционного автомата, составленная в соответствии с микропрограммой KS2
УА может быть построен как с жёсткой логикой так и с программируемой логикой. Рассмотрим оба варианта реализация.
Управляющий автомат с жёсткой логикой
УА с жёсткой логикой реализуется в виде классического конечного автомата, либо в виде распределителя импульсов. Конечный автомат может быть построен и как автомат Мура, и как автомат Мили.
Ниже построены граф-схемы алгоритмов для автоматов Мура и Мили, соответствующие микропрограмме KS2 . Рядом расположены графы переходов.
Блок-схема алгоритм для автомата Мура
Граф для автомата Мура
Граф для автомата Мили
Б
УА с программируемой логикой
Составим каноническую форму микропрограммы синтезируемого операционного устройства в виде таблицы:
| Номер | Метка | Управляющие сигналы | Переход |
| 0 | М1 |
| если Р1, то М1 |
| 1 | УЗП1 |
| |
| 2 |
| если Р4, то М3 | |
| 3 | М2 |
| если Р2, то М4 |
| 4 | УСДВ1, УСЧВЫЧ |
| |
| 5 |
| идти к М2 | |
| 6 | М3 |
| если Р3, то М4 |
| 7 | УСДВ2, УСЧСЛ |
| |
| 8 |
| идти к М3 | |
| 9 | М4 | УСЧИТ |
|
| 10 |
| конец |
В случае с принудительной адресации:
| Номер | Метка | Управляющие сигналы | Переход |
| 0 | М1 | если Р1, то М1 | |
| 1 | УЗП1 | если Р4, то М3 | |
| 2 | М2 | если Р2, то М4 | |
| 3 | УСДВ1, УСЧВЫЧ | идти к М2 | |
| 4 | М3 | если Р3, то М4 | |
| 5 | УСДВ2, УСЧСЛ | идти к М3 | |
| 6 | М4 | УСЧИТ | конец |
Формат команды для естественной адресации:
| 0 | УЗП1 | УСДВ1 | УСЧВЫЧ | УСДВ2 | УСЧСЛ | УСЧИТ | - | - |
| 1 | ХР1 | ХР2 | ХР3 | ХР4 | А3 | А2 | А1 | А0 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Формат команды с принудительной адресацией:
| УЗП1 | УСДВ1 | УСЧВЫЧ | УСДВ2 | УСЧСЛ | УСЧИТ | ХР1 | ХР2 | ХР3 | ХР4 | А2 | А1 | А0 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Кодовые выражения микропрограмм для УА с естественной адресацией:
| Адрес | Разряды микрокоманд |
| ||||||||
| 0000 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | М1 |
| 0001 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
|
| 0010 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
|
| 0011 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | М2 |
| 0100 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
|
| 0101 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
|
| 0110 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | М3 |
| 0111 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
|
| 1000 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
|
| 1001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | М4 |
| 1010 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9
| Адрес | Разряды микрокоманд |
|
| ||||||||||||||||
| 000 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | М1 | |||||
| 001 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | ||||||
| 010 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | М2 | |||||
| 011 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | ||||||
| 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | М3 | |||||
| 101 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | ||||||
| 110 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | М4 | |||||
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Из сравнения 2 последних таблиц следует, что для хранения микропрограммы с естественной адресацией требуется 99 бит, а для УА с принудительной адресацией – 91 бит. Таким образом, реализация УА с принудительной адресацией в нашем случае более желательно.
На рисунке изображена функциональная схема УА с принудительной адресацией. Управляющие сигналы формируются регистром микрокоманды (РМК), в который микрокоманда переписывается из ПЗУ по адресу, находящемуся в регистре адреса.
Приведём принципиальную схему формирования признаков УА.
Рyc = X{1}*P{1} + X{2}*P{2} + X{3}*P{3} + X{4}*P{4}
PБП = X{1} X{2} X{3} X{4} = (X{1} + X{2} + X{3} + X{4})
P = Pyc + PБП
DD1, DD2 – 155ЛА12
DD3 – 531ЛЕ7
DD4.1 – 155ЛА2
DD5.1 – 155ЛЛ1
Список использованной литературы
А.В. Щеглов, Б.С. Мельников
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Вычислительные системы и микропроцессорная техника». МАИ 1991
В.Б. Силин, Б.С. Мельников
Учебное пособие по курсу «Электронные вычислительные устройства» конечные автоматы. МАИ 1978
В.Б. Силин, Б.С. Мельников, Р.М. Кондратьев
«Операционный синтез цифровых устройств» МАИ 1985
Г.И. Пухальский, Т.Я. Новосельцева (справочник)
«Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах» Радио и связь 1990
