курсач (1074715), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Таблица 10.
-1 = Y14
Схема управления реализуется на элементе 2И-НЕ К155ЛА18.
4.8. Триггеры управляющих шин
Требуется получить элементы для хранения заданного уровня сигнала на управляющей шине в промежутке времени между определенными сигналами.
Для реализации данного операционного элемента используем микросхемы К155ТВ15. Выходы триггеров Q соединяем с управляющими шинами ГОТ, ЗАН, ЗАПР, РЕЗ. На входы J, K и C подаем одновременно 1.
Таблица 11.
Микрооперация | Управляющий сигнал | S1 | R1 | S2 | R2 | S3 | R3 | S4 | R4 |
ЗАН := 0 | Y15 | 0 | 1 | ||||||
ЗАН := 1 | Y16 | 1 | 0 | ||||||
ЗАПР := 0 | Y17 | 0 | 1 | ||||||
ЗАПР := 1 | Y18 | 1 | 0 | ||||||
ГОТ := 0 | Y19 | 0 | 1 | ||||||
ГОТ := 1 | Y20 | 1 | 0 | ||||||
РЕЗ := 0 | Y21 | 0 | 1 | ||||||
РЕЗ := 1 | Y22 | 1 | 0 |
S1 = Y16
R1 = Y15
S2 = Y18
R2 = Y17
S3 = Y20
R3 = Y19
S4 = Y22
R4 = Y21
4.9. Буферные элементы
Требуется получить элементы для ограничения взаимовлияния элементов через общую шину в отсутствие передачи данных с регистров А, В и С.
Для реализации данных операционных элементов используем микросхемы К155АП6. Соединяем входы А0, А1, А2, А3, А4, А5, А6, А7 с информационными выходами соответствующих регистров.
На входы E подаем сигналы записи в шину для соответствующих регистров.
4.10. Схемы сравнения
Для реализации 6-разрядного компаратора используем 6 элементов Исключающее ИЛИ микросхемы К155ЛП5 и 5 элементов ИЛИ. Для реализации 4-разрядной схемы сравнения с нулём потребуется 3 элемента ИЛИ микросхемы К155ЛЛ1.
4.11. Переключатели
Для реализации 8-ми переключателей используем любой восьмиразрядный двухпозиционный тумблер.
4.12. Регистр состояний
Для реализации 8-разрядного регистра используем универсальный сдвиговый регистр К155ИР13. Данная микросхема имеет инверсный вход . На вход синхронизации С подаём синхроимпульс. Вход сброса не используется. На входы S0, S1 подаётся положительный потенциал для записи значений.
4.13. Программируемые логические матрицы
Для реализации данного операционного элемента используются микросхемы К556РТ1.
4.14. Дешифратор
Требуется получить элемент для распознавания кода операции.
Для реализации данного элемента воспользуемся дешифратором 3 на 8 К155ИД11.
5. Разработка структурной схемы операционного автомата
Разработка структурной схемы операционного автомата выполняется на основании списков слов, списков операций и логических условий. Структурная схема дает представление о схеме взаимодействия операционных элементов.
Основными элементами на схеме являются регистры операндов и АЛУ. Данные поступают с входных шин в регистры, после чего происходит выполнение сдвига, либо пересылка их в ОЗУ с последующим возвратом на один из регистров. За выборку данных отвечают мультиплексоры. Вывод результатов осуществляется на выходную шину через буферный элемент с тремя состояниями. Каждая микрооперация инициируется управляющим сигналом, поступающим по внутренней шине.
Структурная схема операционного автомата представлена в Приложении 2.
6. Разработка функциональной схемы операционного автомата
Разработка функциональной схемы операционного автомата выполняется на основании структурной схемы и данных о конкретных операционных элементах. Функциональная схема дает представление об используемых элементах и их функциональных межсоединениях.
Схема содержит изображение шин ВУ и элементов, составляющих операционный автомат. Также показаны соединения между элементами. Все выводы элементов имеют символьно-числовые идентификаторы для определения необходимых проводников в шине.
Функциональная схема операционного автомата представлена в Приложении 3.
7. Закодированный граф
Закодированный граф строится на основании обобщенной микропрограммы и списков микроопераций и логических условий. Он используется при проектировании управляющего автомата.
Закодированный граф приведен в Приложении 1.
-
Списки переходов
Таблица 12. Списки переходов.
№ пп | Исх. сост. | Код | След. сост. | Код | Входные сигналы | Сигналы возбуждения | Выходные сигналы |
1 | a0 | 00000 | a0 | 00000 | - | - | |
2 | |||||||
3 | |||||||
4 | a0 | 00000 | a1 | 00001 | D0 | - | |
5 | a1 | 00001 | a1 | 00001 | D0 | Y20 | |
6 | a2 | 00010 | D1 | ||||
7 | a2 | 00010 | a3 | 00011 | D0, D1 | Y12, Y19, Y16 | |
8 | a8 | 01000 | D3 | ||||
9 | a20 | 10100 | D2, D4 | ||||
10 | a3 | 00011 | a3 | 00011 | D0, D1 | Y18 | |
11 | a4 | 00100 | D2 | ||||
12 | a4 | 00100 | a4 | 00100 | D2 | Y1, Y17 | |
13 | a5 | 00101 | D0, D2 | ||||
14 | a5 | 00101 | a5 | 00101 | D0, D2 | Y18 | |
15 | a6 | 00110 | D1, D2 | ||||
16 | a6 | 00110 | a7 | 00111 | D0, D1, D2 | Y10, Y17 | |
17 | a16 | 10000 | D4 | ||||
18 | a17 | 10001 | D0, D4 | ||||
19 | a18 | 10010 | D1, D4 | ||||
20 | a25 | 11001 | D0, D3, D4 | ||||
21 | a27 | 11011 | D0, D1, D3, D4 | ||||
22 | a7 | 00111 | a0 | 00000 | - | Y15 | |
23 | a8 | 01000 | a8 | 01000 | D3 | Y18 | |
24 | a9 | 01001 | D0, D3 | ||||
25 | a9 | 01001 | a10 | 01010 | D1, D3 | Y1, Y17 | |
26 | a10 | 01010 | a11 | 01011 | D0, D1, D3 | Y13 | |
27 | a12 | 01100 | D2, D3 | ||||
28 | a14 | 01110 | D1, D2, D3 | ||||
29 | a11 | 01011 | a13 | 01101 | D0, D2, D3 | Y2 | |
30 | a12 | 01100 | a13 | 01101 | D0, D2, D3 | Y3 | |
31 | a13 | 01101 | a11 | 01011 | D0, D1, D3 | Y14 | |
32 | a12 | 01100 | D2, D3 | ||||
33 | a14 | 01110 | D1, D2, D3 | ||||
34 | a14 | 01110 | a14 | 01110 | D1, D2, D3 | Y22, Y9 | |
35 | a15 | 01111 | D0, D1, D2, D3 | ||||
36 | a15 | 01111 | a7 | 00111 | D0, D1, D2 | Y21 | |
37 | a16 | 10000 | a14 | 01101 | D0, D2, D3 | Y4 | |
38 | a17 | 10001 | a14 | 01101 | D0, D2, D3 | Y6 | |
39 | a18 | 10010 | a19 | 10010 | D1, D4 | Y5 | |
40 | a19 | 10011 | a14 | 01101 | D0, D2, D3 | Y7 | |
41 | a20 | 10100 | a20 | 10100 | D2, D4 | Y18 | |
42 | a21 | 10101 | D0, D2, D4 | ||||
43 | a21 | 10101 | a21 | 10101 | D0, D2, D4 | Y10, Y17 | |
44 | a22 | 10110 | D1, D2, D4 | ||||
45 | a22 | 10110 | a22 | 10110 | D1, D2, D4 | Y18 | |
46 | a23 | 10111 | D0, D1, D2, D4 | ||||
47 | a23 | 10111 | a24 | 11000 | D3, D4 | Y1, Y17 | |
48 | a24 | 11000 | a14 | 01110 | D1, D2, D3 | Y8 | |
49 | a25 | 11001 | a26 | 11010 | D1, D3, D4 | Y7 | |
50 | a26 | 11010 | a14 | 01110 | D1, D2, D3 | Y5 | |
51 | a27 | 11011 | a28 | 11100 | D2, D3, D4 | Y11 | |
52 | a28 | 11100 | a14 | 01110 | D1, D2, D3 | Y5 |
9. Синтез ПЛМ и комбинационных схем
-
Необходимая разрядность регистра состояний определяется по формуле:
K = ]log2N[ (N – число состояний автомата);