Пояснительная записка 26.11.99 - 5 (Курсовой проект (готовый) вариант 12), страница 6

Проектирование функциональной схемы управляющей части ВУ осуществляется на основе матриц соединения ПЛМ. Данная схема представлена в документе “Функциональная схема управляющего автомата”.

Спецификация элементов функциональной схемы операционной части ВУ:

D1-D10 – группа ПЛМ (К556РТ1) для реализации управляющих сигналов и сигнолов кодировки состояния. На входы подаются осведомительные сигналы и сигналы с выходов регистра состояния;

D11 – восмиразрядный регистр КП1533ИР13 для хранения кода состояния автомата;

D12-D18 – группы элементов 2-ИЛИ для соединения выходов D из различных матриц и соединения некоторых управляющих сигналов, дублирующихся в разных ПЛМ.

12. Определения числа машинных тактов, необходимых для выполнения каждой операции.

Этот пункт выполняется в соответствии с обобщенной микропрограммой. Необходимо посчитать весь набор микроопераций необходимых для выполнения каждой операции. Для получения максимального (или минимального) числа машинных тактов, необходимо взять «самый длинный» («самый короткий») путь выполнения данной операции.

При расчетах время ожидания сигналов Х принимаем равным 0 тактов.

1. Умножение:

T_min=12, T_max=48

1. Сложение:

T_min=10, T_max=10

1. Вычитание модулей:

T_min=11, T_max=12

1. Вычитание модулей обратное:

T_min=11, T_max=12

1. не(А и В):

T_min=10, T_max=10

1. не(А):

T_min=10, T_max=10

1. А или (не(В)):

T_min=10, T_max=10

13. Расчет максимально возможной частоты работы вычислительного устройства.

Расчет максимально возможной частоты работы ВУ осуществляется на основе функциональной схемы операционного и управляющего автоматов. Для осуществления расчета необходимо: сложить времена задержек микросхем, принимающих участи в той или иной функции (функции: вычисление логического условия, выполнение перехода к следующему состоянию и выдача управляющих сигналов управляющим автоматом, выполнение всех микроропераций данного состояния операционным автоматом), затем из получившейся минимальной длины машинного такта получить максимально возможную частоту работы ВУ. Времена задержек микросхем взяты из справочной литературы.

T_min=T_лу+Т_уа+Т_оа где:

Т_min – минимально возможная длинна машинного такта;

Т_лу – время, необходимое для вычисления логических условий;

Т_уа – время, необходимое для выполнения перехода к следующему состоянию и выдачи управляющих сигналов управляющим автоматом;

Т_оа - время, необходимое для выполнение всех микроропераций данного состояния операционным автоматом

Т_лу = 12нс (КР1533ЛЕ1) + 2*45нс (КР1533ЛА7) + 11нс (КР1533ЛА3) = 113нс.

Т_уа = 80нс (К556РТ1) + 22нс (КР1533ИР13) + 3*14нс (КР1533ЛЛ1) = 144нс.

Т_оа = 2*90нс (КР1533ИП3) + 2*24нс (КР1533КП16) + 2*22нс (КР1533ИР13) = 272нс.

Т_min=113+144+272=529нс.

F_max = 1/T_min = 1.8 Мгц.

14. Список использованной литературы:

1. Конспект лекций по курсу «Архитектура ЭВМ».

2. Справочник «Логические ИС КР1533, КР1554». Часть – 1,2. ТОО «БИНОМ», 1993г.

22