Записка (1075120), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Построение таблицы микроопераций, осуществляется следующим образом. Выписываются все использованные виды микроопераций, каждому виду микроопераций ставится в соответствие индекс – Уi, который является обозначением управляющего сигнала, закрепленного за данным видом микроопераций. Вид микроопераций объединяет все одинаковые микрооперации, встречающиеся в микропрограммах (или обобщенной микропрограмме).
| Вид микрооперации | Управляющий сигнал | Вид микрооперации | Управляющий сигнал | |
| ГОТ:=0 | Y1 | С:=А+В | Y20 | |
| ГОТ:=1 | Y2 | С:=А+!В | Y21 | |
| ЗАН:=0 | Y3 | ПР:=1 | Y22 | |
| ЗАН:=1 | Y4 | РГ3:=ЗнС | Y23 | |
| ЗАПР:=0 | Y5 | РГ31:=ЗнА | Y24 | |
| ЗАПР:=1 | Y6 | Сч:=7 | Y25 | |
| РЕЗ:=0 | Y7 | А:=L1(А.В(0)) | Y26 | |
| РЕЗ:=1 | Y8 | В:= L1(В.0) | Y27 | |
| А:=ШВХ | Y9 | А:=А+С | Y28 | |
| В:=ШВХ | Y10 | А:=А+!С | Y29 | |
| С:=ШВХ | Y11 | В(0):=0 | Y30 | |
| D:=ШВХ | Y12 | В(0):=1 | Y31 | |
| С:=А-В | Y13 | Сч:=Сч-1 | Y32 | |
| С=!С | Y14 | В:=В+1 | Y33 | |
| С:=С+1 | Y15 | ШВЫХ:=А | Y34 | |
| С:=А&В | Y16 | ШВЫХ:=В | Y35 | |
| С:=А V В | Y17 | ШВЫХ:=С | Y36 | |
| С:=!А V В | Y18 | |||
| А:=А+1 | Y19 | |||
Список используемых в микропрограмме слов и полей составляется следующим образом. Выписываются все слова, а также самостоятельно использующиеся при выполнении микроопераций поля слов. Затем каждому слову ставится в соответствие регистр. В результате получается таблица, в которой перечислены все используемые в микропрограмме слова, самостоятельно используемые поля этих слов, а также названия регистров, поставленных в соответствие каждому из этих слов.
| Наименование и формат слова | Поля | Соответствующий регистр |
| A(0:7) | ЗнакА:=А(0:0) | РгА |
| В(0:7) | ЗнакВ:=В(0:0) | РгВ |
| С(0:7) | ЗнакС:=С(0:0) | РгС |
| D(0:2) | РгD | |
| Cч(0:3) | РгСч | |
| РгЗ(0:0) | Тр1 | |
| РгЗ1(0:0) | Тр2 |
5. Закодированный граф обобщенной микропрограммы
В соответствии с перечисленными управляющими сигналами и условиями строим закодированный граф обобщенной микропрограммы.
Закодированный граф микропрограммы составляется путем подстановки нужных управляющих сигналов yi в соответствии с текущей микрооперацией в каждый узел графа и замены логических условий соответствующими им индексами xj. После этого каждому узлу (состоянию) полученного графа присваивается индивидуальный порядковый номер - номер состояния - аi. Закодированный граф микропрограммы представлен на чертеже «Закодированный граф обобщенной микропрограммы» Лист 2.
6. Структурная схема операционного автомата
При разработке структурной схемы учтены возможности конкретных микросхем, которые в дальнейшем будут использованы при разработке функциональной схемы операционной части вычислительного устройства. Также должна быть учтена необходимость выполнения некоторых служебных функций (выдача логических условий на входы устройства управления, проверка совпадения адреса устройства и адреса на адресной шине, выработка сигнала «Захват»). Кроме того, должна быть предусмотрена выдача на шину выхода служебных флагов (ГОТ, ЗАН, РЕЗ, ЗАПР, ПР). Триггеры установки этих флагов обозначены на структурной схеме как Т1 – Т5 соответственно. Для хранения знака делимого и делителя (А и С) (в случае выполнения микрооперации деления) используются триггеры, обозначенный как Тр1 и Тр2.
К каждому регистру на данной схеме подводится набор, управляющих сигналов, которые определяют режим его работы. На входы мультиплексоров поступают сигналы из соответствующих им схем управления.
Все арифметические и логические операции должны выполняться в АЛУ, тогда как операции сдвига производятся в соответствующих регистрах. Дополнительно введён счётчик для автономного от АЛУ подсчёта итераций цикла. Само АЛУ управляется с помощью схемы управления, формирующей на основании управляющих сигналов yi наборы сигналов, поступающих на управляющие входы АЛУ. На этой же схеме показываются особенности формирования осведомительных сигналов хi. В качестве операции “деление по модулю 2” используются схемы с условным обозначением М2.
Структурная схема операционного автомата представлена на чертеже «Структурная схема операционного автомата» Лист 3.
7. Синтез операционных элементов
Синтез операционных элементов производится на основе структурной схемы операционного автомата и обобщенного списка слов, полей и микроопераций.
В результате построения канонической структуры операционного автомата каждому слову был сопоставлен регистр, каждому регистру – набор микроопераций, каждой микрооперации – своя комбинационная схема. На этапе синтеза операционного элемента производится разбиение множества комбинационных схем на подмножества: S=(S1,S2,…,Sк) – множество слов, =i, где i=(1,к). Таким образом, комбинационные схемы одного и того же подмножества обслуживают один и тот же регистр. Это подмножество в совокупности с регистром и представляет собой операционный элемент.
7.1 Операционный элемент №1(ОЭ1)
Предназначен для получения и сохранения значения операнда А, а также осуществления над ним операции арифметического сдвига.
Операционный элемент построен на базе мультиплексора регистра А ( нужен для выбора сигналов с ШВХ ), регистра А ( хранит и сдвигает значения).
Список реализуемых микроопераций:
| А:=ШВХ | y9 |
| А:=А+1 | Y19 |
| А:=А+!С | y29 |
| А:=А+С | y28 |
| А:=L1(А.В(0)) | y26 |
Управляющие сигналы микросхем:
| Y | М/Оп | АЛУ (К500ИП181) | |||||||||||||
| S3 | S2 | S1 | S0 | M | __ СR | ||||||||||
| Y9 | А:=ШВХ | * | * | * | * | * | * | ||||||||
| Y19 | А:=А+1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | ||||||||
| Y28 | А:=А+С | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | ||||||||
| Y29 | А:=А+!С | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | ||||||||
| Y26 | А:=L1(A.B(0)) | * | * | * | * | * | * | ||||||||
| МУЛЬТИПЛЕКСОР А | |||||||||||||||
| !E | SE | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | Q5 | Q6 | Q7 | ||||||
| Y9 | А:=ШВХ | 0 | 1 | ШВх(0) | ШВх(1) | ШВх(2) | ШВх(3) | ШВх(4) | ШВх(5) | ШВх(6) | ШВх(7) | ||||
| Y19 | А:=А+1 | 0 | 0 | Alu(0) | Alu(1) | Alu(2) | Alu(3) | Alu(4) | Alu(5) | Alu(6) | Alu(7) | ||||
| Y28 | А:=А+С | 0 | 0 | Alu(0) | Alu(1) | Alu(2) | Alu(3) | Alu(4) | Alu(5) | Alu(6) | Alu(7) | ||||
| Y29 | А:=А+!С | 0 | 0 | Alu(0) | Alu(1) | Alu(2) | Alu(3) | Alu(4) | Alu(5) | Alu(6) | Alu(7) | ||||
| Y26 | А:=L1(A.B(0)) | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | ||||
| РЕГИСТР А(КР1533П16 – 2шт.) | |||||||||||||||
| EX | S0 | s1 | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | Q5 | Q6 | Q7 | |||||
| Y9 | А:=ШВХ | * | 1 | 0 | ШВх(0) | ШВх(1) | ШВх(2) | ШВх(3) | ШВх(4) | ШВх(5) | ШВх(6) | ШВх(7) | |||
| Y19 | А:=А+1 | * | 1 | 0 | Alu(0) | Alu(1) | Alu(2) | Alu(3) | Alu(4) | Alu(5) | Alu(6) | Alu(7) | |||
| Y28 | А:=А+С | * | 1 | 0 | Alu(0) | Alu(1) | Alu(2) | Alu(3) | Alu(4) | Alu(5) | Alu(6) | Alu(7) | |||
| Y29 | А:=А+!С | * | 1 | 0 | Alu(0) | Alu(1) | Alu(2) | Alu(3) | Alu(4) | Alu(5) | Alu(6) | Alu(7) | |||
| Y26 | А:=L1(A.B(0)) | B0 | 0 | 0 | А(1) | А(2) | А(3) | А(4) | А(5) | А(6) | А(7) | B(0) | |||
| МУЛЬТИПЛЕКСОР Первого операнда | |||||||||||||||
| !E | SE | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | Q5 | Q6 | Q7 | ||||||
| Y9 | А:=ШВХ | 0 | * | * | * | * | * | * | * | * | * | ||||
| Y19 | А:=А+1 | 0 | 0 | A(0) | A(1) | A(2) | A(3) | A(4) | A(5) | A(6) | A(7) | ||||
| Y28 | А:=А+С | 0 | 0 | A(0) | A(1) | A(2) | A(3) | A(4) | A(5) | A(6) | A(7) | ||||
| Y29 | А:=А+!С | 0 | 0 | A(0) | A(1) | A(2) | A(3) | A(4) | A(5) | A(6) | A(7) | ||||
| Y26 | А:=L1(A.B(0)) | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | ||||
| МУЛЬТИПЛЕКСОР Второго операнда | |||||||||||||||
| !E | SE | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | Q5 | Q6 | Q7 | ||||||
| Y9 | А:=ШВХ | 0 | * | * | * | * | * | * | * | * | * | ||||
| Y19 | А:=А+1 | 0 | 1 | С(0) | С(1) | С(2) | С(3) | С(4) | С(5) | С(6) | С(7) | ||||
| Y28 | А:=А+С | 0 | 1 | С(0) | С(1) | С(2) | С(3) | С(4) | С(5) | С(6) | С(7) | ||||
| Y29 | А:=А+!С | 0 | 1 | С(0) | С(1) | С(2) | С(3) | С(4) | С(5) | С(6) | С(7) | ||||
| Y26 | А:=L1(A.B(0)) | * | * | * | * | * | * | * | * | * | * | ||||
Мультиплексоры построены на базе мультиплексора серии К500. Имеет 8 каналов и 4 выходных разряда и состоит из четырех 8-миканальных одноразрядных мультиплексоров К500ИД164. При этом на входы А3, А2 и Е подаются логические нули. На управляющий вход А1 подается сигнал, с помощью которого определяется один из информационных входов и выдается на выход. Схема и УГО изображены в Приложении №1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
