ЗАПИСКА (1074923), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Прежде чем программировать ПЛМ, необходимо подсчитать требуемое их количество. Расчет производится по следующему алгоритму:
Разрядность памяти управляющего автомата.
K=]log2N[ , где N – число состояний автомата.
K=]log2 24[ = 6.
Управляющий автомат формирует следующие сигналы:
У1– У33: всего m=33 сигналов.
Для реализации УА необходимо Q=](K+m)/8[ = 6 ПЛМ.
Код состояния имеет 6 разрядов. Вырабатывается 19 осведомительных сигналов (Х1-Х19).
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 Х1-Х10. В выходах первой ПЛМ должны присутствовать сигналы возбуждения, т.к. на входе присутствуют осведомительные сигналы, а оставшиеся позиции заполняем управляющими сигналами. Заполняем первую ПЛМ на основе таблицы переходов (таблица 2.1.1.) Вторая таблица составляется аналогично первой. На входах начальные состояния и оставшиеся осведомительные сигналы (Х11-Х19), на выходе – сигналы возбуждения D1-D6 и управляющие сигналы у12, у13. ПЛМ3, ПЛМ4 и ПЛМ5 будут отличатся от двух предыдущих тем, что на их входах будут присутствовать только начальные состояния, а на выходах только управляющие сигналы.
В результате полученные 6 ПЛМ реализуют весь набор реализуют весь набор управляющих сигналов и сигналов состояния. На выходах ПЛМ1 и ПЛМ2 получились одинаковые выходные сигналы D1-D6, следовательно каждая пара идентичных сигналов должна быть объединена по схеме ИЛИ при проектировании функциональной схемы управляющей части вычислительного устройства.
Матрицы соединений приведены в приложении №.
2.3. Функциональная схема управляющей части вуПроектирование функциональной схемы управляющей части ВУ осуществляется на основании матриц соединений ПЛМ (Приложение № ). Как уже было сказано выше, объединяем по схеме ИЛИ каждую пару сигналов возбуждения D1-D6. Функциональная схема управляющей части вычислительного устройства представлена на рисунке приложения № .
2.4. Определение числа машинных тактов, необходимых
для выполнения каждой операции
Данная задача решается в соответствии с Обобщённой микропрограммой (схема «Устройство вычислительное; Обобщённая микропрограмма»). 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 на ожидание сигналов X принимаем равным 0 тактов.
1) Сложение:
Tmin = 9, Tmax = 9
2) Вычитание модулей обратное:
Tmin = 11, Tmax = 13
3) Коньюнкция:
Tmin = 9, Tmax = 9
4) Отрицание коньюнкции:
Tmin = 9, Tmax = 9
5) Арифметический сдвиг:
Tmin = 10, Tmax = 24
2.6. Список используемой литературы
-
Методические указания по выполнанию курсовой работы “Проектирования вычислительного устройства”
-
Электронный справочник “Отечественные микросхемы и их импортные аналоги”. Москва 1999г
-
Виноградов В. И. Лекции по курсу «Архитектура ЭВМ»
2