48867 (Розробка алгоритму операційного автомату, синтез керуючого автомату з жорсткою логікою типу Мілі), страница 2

2016-07-30СтудИзба

Описание файла

Документ из архива "Розробка алгоритму операційного автомату, синтез керуючого автомату з жорсткою логікою типу Мілі", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "информатика" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "48867"

Текст 2 страницы из документа "48867"

Таким чином, будь-який операцiйний пристрiй - процессор, канал вводу-виводу, пристрiй управлiння зовнiшнiм пристроєм - є композицiєю операцiйного та керуючого автоматiв. Операцiйний автомат, реалiзовуючи дiї над словами iнформацiї, є виконавчою частиною пристрою, роботою якого управляє керуючий автомат, генеруючий необхiднi послiдовностi управляючих сигналiв.

На даному етапi розгляду питання операцiйний та керуючий автомати можуть бути визначенi своїми функцiями - списком дiй, що ним виконується, виходячи iз яких в подальшому буде визначена структура автоматiв.

Функцiя операцiйного автомату визначається слiдуючою єднiстю вiдомостей:

Множиною вхiдних слiв d={d(1),...,d(H)}, що вводиться в автомат в якостi операндiв.

Множиною вихiдних слiв R={r(1),...,r(Q)}, що представляє результати операцiй.

Множиною мiкрооперацiй Y={y(m)}, m=1,...,M, реалiзуючих перетворення S={f(m)}(S) над словами iнформацiї, де f(m) - шукана функцiя.

Таким чином, функцiя операцiйного автомату задана, якщо визначенi множини D,R,S,Y,X. Час не є аргументом функцiї операцiйного автомату. Функцiя встановлює список дiй - мiкрооперацiй i логiчних умов,- якi може виконувати автомат, але нiяк не визначає порядок слiдування цих дiй у часi. Iнакше кажучи, функцiя операцiйного автомату характеризує засоби, якi можуть бути використанi для обчислень, але не сам обчислювальний процес. Порядок виконання дiй у часi визначається у формi функцiй управляючого автомату.

      1. 1.2.2 Структурна схема операційного автомату

В загальному випадку операційний пристрій будується по схемі.

Операційний автомат ОА розділяється на три частини: пам'ять S; комбінаційну схему Ф, яка реалізує мікрооперації; комбінаційну схему ψ, яка обчислює значення логічних умов. Пам’ять S забезпечує збереження слів s1,…sN, які представляють значення операндів D, проміжкові значення і кінцеві результати R. Для виконання мікрооперацій Y={ ym} служить комбінаційна схема Ф. Керуючі сигнали Y, що формуються управляючим автоматом УА, ініціюють виконання необхідних мікрооперацій. Так, якщо надходять сигнали ym1 і ym2, то схема Ф виконує дві мікрооперації що зводиться до обчислення значень і присвоєння їх словам . Для обчислення значень логічних умов служить комбінаційна схема ψ, що реалізує систему булевих функцій , значення яких представляються інформаційними сигналами X={xl}.

1.3 Розробка машинного алгоритму

      1. 1.3.1 Побудова граф-схеми алгоритму

      2. Побудова словесного алгоритму:

1) У регістр А записується прямий код множеного А, який передається із вхідної шини:

РгА:=Швх1

2) У регістр В записується прямий код множника В, який передається із вхідної шини:

РгВ:=Швх2

3) Встановлюємо в нуль накопичувальний суматор:

НСМ:=0

4) У лічильник записуємо кількість разів повторення циклу:

ЛІЧ:=29

5) Перевіряємо чи рівні знакові розряди співмножників:

РгА[31]=РгВ[31] ?

Якщо так,то переходимо до пункту 7.

Якщо ні, то переходимо до пункту 6.

6) Знаковий розряд НСМ виставляється в 1:

НСМ[63]:=1

7) Аналізуємо старший розряд регістра В:

РгВ[30]=1?

Якщо так, тоді переходимо до пункту 8.

Якщо ні, тоді переходимо до пункту 9.

8) Додаємо до вмісту накопичувального суматора значення коду регістра А:

НСМ:=НСМ+РгА

9) Відновлюємо попередній вміст регістра В, циклічно зсуваючи його вліво на один розряд:

L1.РгB[0:30]

10) Вміст накопичувального суматора циклічно зсуваємо на один розряд вліво:

L1.НСМ[0:62]

11) Декрементуємо значення лічильника:

ЛІЧ:=ЛІЧ-1

12) Молодший розряд накопичувального суматора приймає значення нуль:

НСМ[0]=0

13) Перевіряємо, чи лічильник рівний нулеві:

ЛІЧ=0?

Якщо так, то переходимо до пункту 14

Якщо ні, то переходимо до пункту 7.

14) Значення накопичувального суматора циклічно зсуваємо на один розряд вправо:

R1.НСМ[0:62]

15) Закінчення операції множення. Значення результату, яке записане у накопичувальному суматорі, передається на шину даних:

Швих:=НСМ[0:63]

Для наочного зображення алгоритму виконання операцій використовують граф-схеми алгоритмів.

Граф-схема алгоритма (ГСА) - орієнтований зв'язаний граф, який містить одну початкову вершину (Початок), одну кінцеву вершину (Кінець) і довільну кількість умовних і операторних вершин. Вершина "Початок" входів не має.

Кінцева, операторна і умовна вершини мають по одному входу, початкова вершина входів не має. Вершина "Початок" і будь-яка операторна мають по одному виходу, умовна вершина має два виходи, позначених символами «1» та «0». Вершина "Кінець" виходів не має.

ГСА має задовольняти наступні умови:

входи і виходи вершин з'єднуються один з одним за допомогою дуг, направлених завжди від виходу до входу;

кожен вихід з'єднано лише з одним входом;

кожен вихід з'єднується лише з одним входом;

будь-який вхід з'єднується принаймні з одним виходом;

будь-яка вершина ГСА лежить принаймні на одному шляху від початкової вершини до кінцевої;

один із виходів умовної вершини може з'єднуватись з її входом, що є недопустимим для операторної вершини. Такі умовні вершини іноді називаються зворотними;

в кожній умовній вершині записується логічна умова із множини логічних умов;

в кожній операторній вершині записується оператор, який являє собою вихідний сигнал або сукупність вихідних сигналів управляючого автомата.

При проектуванні різноманітних пристроїв ЕОМ зазвичай використовуються змістовні граф-схеми алгоритмів, які описують не лише формальні елементи, а також логічні умови і мікрооперації у змістовних термінах.

Структурна схема операційного автомата – на рисунку 1.

Рисунок 1 - Структурна схема операційного автомата

      1. 1.3.2 Приклад реалізації алгоритму

Приклад: Перемножити на суматорі прямого коду починаючи з старших розрядів множника А=57, В=-923 з використанням описаного у пункті 1.3.1 алгоритму.

Розв’язання.

Спочатку запишемо машинні зображення чисел А та В в прямих кодах з заданою розрядністю:

А = 0,[0] 30...[0] 6111001; В = 1,[0] 30…[0] 111110011011

Послідовність дій, що виконуються над числами, наведена у таблиці 1.

Відповідь: 1,[0] 62…[0] 1701100110011011000.

Таблиця 1 – Приклад реалізації алгоритму множення, починаючи зі старших розрядів множника

Суматор НСМ

Регістр РгА

Регістр РгВ

Примітки

0,[0]62…[0]1700000000000000000

0,[0]30...[0]6111001

1,[0]30…[0]111110011011

НСМ:=0; РгА:=Швх1; РгВ:=Швх2; ЛІЧ:=29;

1,[0]62…[0]18000000000000000000

0,[0]30...[0]6111001

1,[0]30…[0]121110011011_

НСМ[63]:=1; РгВ[30]=0; L1.РгВ[0:30]; ЛІЧ:=28;

L1.НСМ[0:62]; НСМ[0]:=0;

1,[0]62…[0]1700000000000000000

0,[0]30...[0]6111001

1,01110011011[ _ ] 19…[ _ ] 0

РгВ[30]=0; L1.РгВ[0:30];

L1.НСМ[0:62];

НСМ[0]:=0; ЛІЧ:=10;

1 ,[0]62…[0]1700000000000000000

1 ,[0]62…[0]1700000000000111001

1,[0]62…[0]1700000000001110010

0,[0]30...[0]6111001

1,1110011011[_] 20…[_] 0

РгВ[30]=1;

НСМ:=НСМ+РгА;

L1.РгВ[0:30];

L1.НСМ[0:62];

НСМ[0]:=0; ЛІЧ:=9;

1 ,[0]62…[0]1700000000001110010

1 ,[0]62…[0]1700000000010101011

1,[0]62…[0]1700000000101010110

0,[0]30...[0]6111001

1,110011011[_] 21…[_] 0

РгВ[30]=1;

НСМ:=НСМ+РгА;

L1.РгВ[0:30];

L1.НСМ[0:62];

НСМ[0]:=0; ЛІЧ:=8;

1 ,[0]62…[0]1700000000101010110

1 ,[0]62…[0]1700000000110001111

1 ,[0]62…[0]1700000001100011110

0,[0]30...[0]6111001

1,10011011[_] 22…[_] 0

РгВ[30]=1;

НСМ:=НСМ+РгА;

L1.РгВ[0:30];

L1.НСМ[0:62];

НСМ[0]:=0; ЛІЧ:=7;

1,[0]62…[0]1700000001100011110

1,[0]62…[0]1700000011000111100

0,[0]30...[0]6111001

1,0011011[_] 23…[_] 0

РгВ[30]=0; L1.РгВ[0:30];

L1.НСМ[0:62];

НСМ[0]:=0; ЛІЧ:=6;

1 ,[0]62…[0]1700000011000111100

1,[0]62…[0]1700000110001111000

0,[0]30...[0]6111001

1,011011[_] 24…[_] 0

РгВ[30]=0; L1.РгВ[0:30];

L1.НСМ[0:62];

НСМ[0]:=0; ЛІЧ:=5;

1 ,[0]62…[0]1700000110001111000

1 ,[0]62…[0]1700000110010110001

1,[0]62…[0]1700001100101100010

0,[0]30...[0]6111001

1,11011[_] 25…[_] 0

РгВ[30]=1;

НСМ:=НСМ+РгА;

L1.РгВ[0:30]; ЛІЧ:=4;

L1.НСМ[0:62]; НСМ[0]:=0;

1 ,[0]62…[0]1700001100101100010

1 ,[0]62…[0]1700001100110011011

1,[0]62…[0]1700011001100110110

0,[0]30...[0]6111001

1,1011[_] 26…[_] 0

РгВ[30]=1;

НСМ:=НСМ+РгА;

L1.РгВ[0:30]; ЛІЧ:=3; L1.НСМ[0:62]; НСМ[0]:=0;

1 ,[0]62…[0]1700011001100110110

1,[0]62…[0]1700110011001101100

0,[0]30...[0]6111001

1,011[_] 27…[_] 0

РгВ[30]=0; L1.РгВ[0:30];

L1.НСМ[0:62];

НСМ[0]:=0; ЛІЧ:=2;

1 ,[0]62…[0]1700110011001101100

1 ,[0]62…[0]1700110011010100101

1,[0]62…[0]1701100110011011000

0,[0]30...[0]6111001

1,11[_] 28…[_] 0

РгВ[30]=1;

НСМ:=НСМ+РгА;

L1.РгВ[0:30]; ЛІЧ:=1;

L1.НСМ[0:62]; НСМ[0]:=0;

1 ,[0]62…[0]1701100110011011000

1 ,[0]62…[0]1701100110110000011

1,[0]62…[0]1711001100110110000

0,[0]30...[0]6111001

1,1[_] 29…[_] 0

РгВ[30]=1;

НСМ:=НСМ+РгА;

L1.РгВ[0:30]; ЛІЧ:=0;

L1.НСМ[0:62]; НСМ[0]:=0;

1 ,[0]62…[0]1711001100110110000

1,[0]62…[0]1701100110011011000

0,[0]30...[0]6111001

1,1[_] 29…[_] 0

R1.НСМ[0:62];

Швих:=НСМ[0:63]

  1. 2. СИНТЕЗ КЕРУЮЧОГО АВТОМАТУ

    1. 2.1 Основи теорії керуючих автоматів

Керуючий автомат (КА) генерує послідовність керуючих сигналів, яка передбачена мікропрограмою і відповідає значенням логічних умов. Інакше кажучи, керуючий автомат задає порядок виконання дій в операційному автоматі, який виходить з алгоритму виконання операцій. Найменування операції, яку необхідно виконувати у пристрої, визначається кодом операції. По відношенню до керуючого автомату сигнали коду операції, за допомогою яких кодується найменування операції, і повідомлювальні сигнали х1,...,хi, які формуються в операційному автоматі, грають однакову роль: вони впливають на порядок генерування керуючих сигналів y. Тому сигнали коду операції і умовні сигнали відносяться до одного класу – до класу повідомлювальних сигналів, які поступають на вхід керуючого автомату.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5119
Авторов
на СтудИзбе
445
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее