ПЗ (1074484), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Программирование ПЛМ матриц осуществляется на основе списка переходов.

Прежде чем программировать ПЛМ, необходимо подсчитать требуемое их количество.

Код состояния имеет 5 разрядов. Вырабатывается 16 осведомительных сигналов (Х1-Х16).

Исходя из структуры микросхем матрица ПЛМ должна иметь 16 входов и 8 выходов. Во входах каждой ПЛМ матрицы должен присутствовать код начального состояния (6 разрядов). Остальные входные позиции первой ПЛМ заполняем осведомительными сигналами. В выходах первой ПЛМ должны присутствовать сигналы возбуждения, т.к. на входе присутствуют осведомительные сигналы.

Определим разрядность регистра состояний по формуле К= log₂N , где N - число состояний автомата, К=5

Необходимое число Q ПЛМ определяем по формуле

Но требуется еще одна ПЛМ для реализации всех входных сигналов.

Управляющий автомат, построенный на основе ПЛМ представлен в приложении на рисунке «Функциональная схема управляющего автомата» и в таблице ПЛМ.

11. Определение числа машинных тактов, необходимых

для выполнения каждой операции.

Данная задача решается в соответствии с обобщённой микропрограммой. Для подсчёта числа машинных тактов для определённой операции необходимо, «войдя» в микропрограмму виртуально выполнить весь набор микроопераций, необходимый для корректного выполнения данной операции. Во время виртуального выполнения операции, т.е. последовательного перемещения по вершинам графа микропрограммы с соблюдением логических условий, необходимо вести подсчёт пройденных вершин графа микропрограммы. Таким образом, будет получено число машинных тактов, необходимых для выполнения данной операции. Соответственно для получения максимального (или минимального) числа машинных тактов, необходимо взять «наихудшие» («наилучшие») в смысле выполнения данной операции операнды.

При расчетах время ожидание осведомительных сигналов принимаем равным 0 тактов.

1.Умножение

T_min =7, T_max = 24

2. Вычитание обратное

T_min = 8, T_max = 8

3.Обратное вычитание модулей

T_min = 9, T_max = 9

4.Конъюнкция

T_min = 9, T_max = 9

5.Дизъюнкция

T_min = 9, T_max = 9

6.Отрицание

T_min = 7, T_max = 7

8.А или не В

T_min = 9, T_max = 9

12. Расчет максимально возможной частоты работы вычислительного устройства.

Расчет максимально возможной частоты работы вычислительного устройства проводится на основании функциональной схемы операционного автомата и справочной литературы. Для осуществления расчёта необходимо, сложить времена задержек микросхем, принимающих участие в реализации наиболее сложных функций (все эти функции присутствуют в формуле, которая располагается ниже в этом пункте – вычисление логического условия, управляющее устройство, операционное устройство). Времена задержек микросхем взяты из справочной литературы(См. список литературы). Расчёт производится по следующей формуле:

T_min=T_лу+T_уу+T_оу, где:

Tmin - минимально возможная длина машинного такта,

T_лу - время, необходимое для вычисления логических условий,

T_уу - время, необходимое для выполнения своей задачи управляющим устройством,

T_оу - время, необходимое для выполнения своей задачи операционным устройством.

1. Возьмем схему выработки осведомительного сигнала x1.

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ  ИЛИ И.

Т_лу=17 нс + 12 нс + 14 нс = 43 нс.

1. При работе УА используется цепочка.

РЕГИСТР D  ПЛМ1-6 ИЛИ РЕГИСТР D (повторение).

T_уу = 25 + 34 + 8 = 67 нс

1. При работе ОА возникает цепочка.

РЕГИСТР А  АЛУ Регистр C.

T_оу =11 + 73 + 25 = 109 нс.

T_min = 43 нс + 67 нс + 109 нс = 219 нс.

F_max= 1 / T_min = 4.56 Мгц.

13. Заключение.

В результате проделанной работы было спроектировано вычислительное устройство(ОА). ВУ осуществляет взаимодействие с внешними устройством посредством шин данных (входной и выходной), адреса и управления. В ходе работы я абстрагировался от принципов работы внешних устройств, полагая взаимодействие с ними посредством выработки сигналов выставляемых внешним устройством на шины управления, тем самым, полностью сконцентрировавшись над изучением и применением на практике принципов работы отдельной «ячейки» сложной цифровой вычислительной машины. Спроектированное мною ВУ работает с числами в дополнительных кодах и осуществляет 7 микроопераций, запрограммированных для выполнения с помощью соответствующих микропрограмм. Самой длительной операцией является операция «умножение», потому что для ее выполнения необходимо 5 раз использовать операции сложения и сдвига.

УА был разработан на базе ПЛМ, оптимально используя все выводы микросхем ПЛМ удалось довести их число до 6 (при 34 управляющих сигналах) В ходе работы я ознакомился на теории с проектированием отдельных вычислительных устройств. Все необходимые схемы и графы представлены в приложении к этому документу.

14. Список используемой литературы.

1. Методические указания по выполнению курсовой работы “Проектирования вычислительного устройства” и курс лекций Виноградова В.И.

2. Электронный справочник “Отечественные микросхемы и их импортные аналоги”. Москва 1999г.

22

Характеристики

Список файлов курсовой работы