ПЗ (1075436), страница 4
Текст из файла (страница 4)
S0=Y16vY17
=Y16
M=Y17vY18vY19
Триггеры управляющих шин.
Для реализации данного операционного элемента используем 2 микросхемы К155ТМ2, каждая из которых содержит 2 D-триггера. Выходы триггеров Q соединяем с управляющими шинами ГОТ, ЗАН, ЗАПР, РЕЗ. На входы асинхронной установки и сброса
,
подаём положительный потенциал.
| Управляющий сигнал | Операции | D1 | C1 | D2 | C2 | D3 | C3 | D4 | C4 |
| У3 | ГОТ:=0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| У1 | ГОТ:=1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| У9 | ЗАН:=0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| У4 | ЗАН:=1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| У7 | ЗАПР:=0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| У5 | ЗАПР:=1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| У12 | РЕЗ:=0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| У10 | РЕЗ:=1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| Покой | * | 0 | * | 0 | * | 0 | * | 0 |
С1=Y3vY1
C2=Y9vY4
C3=Y7vY5
C4=Y12vY10
D1=Y3
D2=Y9
D3=Y7
D4=Y12
Буферный элемент.
Для реализации данного операционного элемента используем микросхему К155АП6. Соединяем входы А0, А1, А2, А3, А4, А5, А6, А7 с информационными выходами регистра С. Данная микросхема имеет инверсный вход
.
| Управляющий сигнал | Операции |
| ЕАВ |
| У11 | ШВых:=С | 1 | 0 |
| Покой | 0 | * |
EN=y11
EAB=0
Компараторы.
Переключатели.
Для реализации 6-ти переключателей используем любой восьмиразрядный двухпозиционный тумблер.
Регистр состояний.
Для реализации 8-миразрядного регистра используем универсальный сдвиговый регистр К155ИР13. Данная микросхема имеет инверсный вход
. На вход синхронизации С подаём синхроимпульс. Вход обнуления заземляем. На входы S0, S1 подаём положительный потенциал (режим записи).
ПЛМ.
Для реализации данного операционного элемента используем микросхему К556РТ2.
7. Разработка структурной схемы операционного автомата.
Код операции должен фиксироваться в регистре D. Три его младших разряда должны поступать на дешифратор, который формирует сигналы B1-B7.
___ ___
B1 = D(2)^D(1)^D(0)
___ ___
B2 = D(2)^D(1)^D(0)
___
B3 = D(2)^D(1)^D(0)
___ ___
B4 = D(2)^D(1)^D(0)
___
B5 = D(2)^D(1)^D(0)
___
B6 = D(2)^D(1)^D(0)
B7 = D(2)^D(1)^D(0)
Необходимо наличие схемы сравнения значения на адресной шине, со значением, выставленном на тумблерном регистре. По результатам сравнения и на основании сигналов ПРГОТ и ЗАН должно вычисляться условие запуска (X1).
Все регистры управляются синхросигналом (СИ).
В регистр А информация может поступать из двух источников: со входной шины данных и из АЛУ. Поэтому на его входе предусмотрен мультиплексор. Регистр А должен поддерживать операции записи.
В регистр В информация может поступать также из шины и АЛУ. Он должен поддерживать запись.
На входе регистров А и В стоят логические элементы, которые в зависимости от сигналов у13 и у14 обнуляют знаковый разряд регистров.
Регистр С принимает результаты операции из АЛУ. Он должен взаимодействовать с регистром А и регистром В. Для управления им ставится мультиплексор.
Сигналы ПРГОТ, ЗАН, КОП, ДАННЫЕ, ПРРЕЗ берутся непосредственно с входной шины.
Сигналы ГОТ, ЗАПР, РЕЗ необходимо держать в течении всего одного такта, поэтому они формируются напрямую из управляющих сигналов и, при переходе к следующему такту, автоматически обнуляются.
-
Разработка функциональной схемы операционного автомата.
Функциональная схема операционной части проектируется на основе структурной схемы, отдельных операционных элементов и справочной литературы.
Сначала разрабатываются на детальном уровне схемы управления отдельных операционных элементов, а также сами элементы. Затем операционные элементы сопрягаются друг с другом по схеме с общей шиной. Кроме того, необходимо спроектировать схемы, генерирующие осведомительные сигналы, которые поступают в управляющую часть.
Краткое описание реализации элементов структурной схемы в функциональной схеме операционной части:
DD1-DD2 – регистр А;
DD3-DD4 – регистр В;
DD5 – регистр D;
DD6-DD11 – мультиплексор А;
DD12-DD14 – мультиплексор В;
DD15-DD17 – мультиплексор С;
DD18-DD20 – мультиплексор ALU;
DD21-DD23 – АЛУ;
DD24-DD27 – триггеры;
DD28 – дешифратор;
DD29-DD30 – буферный элемент;
DD31-DD32 - регистр C;
DD33 – микросхемы К155ЛА3 (И-НЕ);
DD34 – микросхема К155ЛА2 (И-НЕ);
DD35-DD43– микросхемы К155ЛЛ1 (ИЛИ);
DD44 – микросхемы К155ЛП5 (Исключающее ИЛИ);
DD45 - микросхемы К1533ЛИ3 (И);
Спецификация элементов представлена в приложении на рисунке «Спецификация».
-
Разработка таблицы переходов.
Список переходов составляется на основании закодированного графа микропрограммы, который представлен в приложении.
Создание списка переходов осуществляется путем перебора всех возможных переходов данного графа. При этом последовательно выписываются код исходного состояния, код следующего состояния, условия перехода между этими состояниями, управляющие сигналы, которые должны вырабатываться в исходном состоянии и сигналы возбуждения. Эта таблица необходима для составления ПЛМ матриц - последнего этапа перед проектированием функциональной схемы управляющего автомата.
Список переходов.
| № | Исходное состояние | Код | Следующее состояние | Код | Входные сигналы | Сигналы возбуждения | Выходные сигналы |
| 1 | а0 | 00000 | а0 | 00000 | !х1 |
|
|
| 2 | а0 | 00000 | а1 | 00001 | х1 | D1 |
|
| 3 | а1 | 00001 | а1 | 00001 | !х2 | D1 | у1 |
| 4 | а1 | 00001 | а2 | 00010 | х2 | D2 | у1 |
| 5 | а2 | 00010 | а3 | 00011 | !х3 | D2,D1 | у2,у3,у4 |
| 6 | а2 | 00010 | а10 | 01010 | х3 | D2,D4 | у2,у3,у4 |
| 7 | а3 | 00011 | а3 | 00011 | !х4 | D1,D2 | у5 |
| 8 | а3 | 00011 | а4 | 00100 | х4 | D3 | у5 |
| 9 | а4 | 00100 | а5 | 00101 | !х5 | D1,D3 | у6,у7 |
| 10 | а4 | 00100 | а23 | 10111 | х5 | D1,D2,D3,D5 | у6,у7 |
| 11 | а5 | 00101 | а5 | 00101 | !х4 | D1,D3 | у5 |
| 12 | а5 | 00101 | а6 | 00110 | х4 | D2,D3 | у5 |
| 13 | а6 | 00110 | а7 | 00111 | !х6,!х7,!х8,!х9,!х10 | D1,D2,D3 | у7,у8 |
| 14 | а6 | 00110 | а19 | 10011 | х6 | D1,D2,D5 | у7,у8 |
| 15 | а6 | 00110 | а16 | 10000 | !х6,х7 | D5 | у7,у8 |
| 16 | а6 | 00110 | а15 | 01111 | !х6,!х7,х8 | D1,D2,D3,D4 | у7,у8 |
| 17 | а6 | 00110 | а17 | 10001 | !х6,!х7,!х8,х9 | D1,D5 | у7,у8 |
| 18 | а6 | 00110 | а18 | 10010 | !х6,!х7,!х8,!х,х10 | D2,D5 | у7,у8 |
| 19 | а7 | 00111 | а24 | 11000 |
| D4,D5 | у9 |
| 20 | а8 | 01000 | а8 | 01000 | !х11 | D4 | у10 |
| 21 | а8 | 01000 | а9 | 01001 | х11 | D1,D4 | у10 |
| 22 | а9 | 01001 | а24 | 11000 |
| D4,D5 | у9,у11,у12 |
| 23 | а10 | 01010 | а11 | 01011 |
| D1,D2,D4 | у7,у8 |
| 24 | а11 | 01011 | а11 | 01011 | !х4 | D1,D2,D4 | у5 |
| 25 | а11 | 01011 | а12 | 01100 | х4 | D3,D4 | у5 |
| 26 | а12 | 01100 | а13 | 01101 |
| D1,D3,D4 | у6,у7 |
| 27 | а13 | 01101 | а14 | 01110 |
| D2,D3,D4 | у13,у14 |
| 28 | а14 | 01110 | а8 | 01000 |
| D4 | у15 |
| 29 | а15 | 01111 | а8 | 01000 |
| D4 | у20 |
| 30 | а16 | 10000 | а8 | 01000 |
| D4 | у16 |
| 31 | а17 | 10001 | а8 | 01000 |
| D4 | у17 |
| 32 | а18 | 10010 | а8 | 01000 |
| D4 | у18 |
| 33 | а19 | 10011 | а20 | 10100 |
| D3,D5 | у21,у22 |
| 34 | а20 | 10100 | а22 | 10110 | х12 | D2,D3,D5 | у23,у24,у25 |
| 35 | а20 | 10100 | а21 | 10101 | !х12 | D1,D3,D5 | у23,у24,у25 |
| 36 | а21 | 10101 | а8 | 01000 |
| D4 | у28 |
| 37 | а22 | 10110 | а20 | 10100 |
| D3,D5 | у26,27 |
| 38 | а23 | 10111 | а8 | 01000 |
| D4 | у19 |
-
Разработка программируемых логических матриц.
Программирование ПЛМ матриц осуществляется на основе списка переходов.















