Курсовик ТА Пидорченко (1082218), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Схема взаимодействия автоматов
-
Действие вычислительного устройства, представленного композицией управляющего и операционного автоматов основано на том, что от операционного автомата к управляющему поступают признаки или условия, а от управляющего к операционному поступают управляющие сигналы. На управляющий автомат поступают коды операций. На операционный автомат поступают входные данные и выходят выходные данные. Также с управляющего автоматы могут идти некоторые выходные сигналы.
-
По условию количество входных и выходных контактов должно быть ≤ 40. Поэтому придётся использовать шину входных сигналов для передачи также и выходных сигналов.
Разработка Управляющего Автомата
-
Управляющие сигналы идут по шине Y на операционные автоматы.
-
Входная шина используется также и как выходная. По ней будут поступать входные данный на входы операционных автоматов, и на неё же будут поступать выходные данные с выходов операционных автоматов.
-
Мультиплексор MX1 используется для выбора с какого операционного автомата посылать информацию на выход в соответствии с управляющим сигналом N.
-
Мультиплексор MX2 пропускает выходные данные в соответствии с сигналом завершения одной из операций D.
-
Числа А и В подаются по одной и той же шине на операционные автоматы.
Описание вычислительного устройства
Композиция автоматов, получившаяся при соединении, представляет из себя вычислительное устройство, способное выполнять требуемые операции.
Управление работой вычислительным устройством происходит по входу K на который подаётся код операции. Выбор выполняемой операции производится в соответствии с кодами операции, поданными на управляющий вход. На входную/выходную шину нужно подавать число А на такте записи, число В на такте действия (или два раза число А в случае возведения в квадрат), и снимать число С на тактах готового ответа.
Количество проводов в шине 34, что соответствует разрядности обрабатываемых чисел. Количество управляющих входов 1. Суммарное количество всех контактов 35.
Тестовые примеры
Пример № 1
Задача: среднее арифметическое 110 и 11 (6 и 3).
Число А (32 разряда) | Число В (32 разряда) |
00000000000000000000000000000110 | 00000000000000000000000000000011 |
Для переключения вычислительного устройства в режим выполнения первой операции подаем на управляющий вход К = 0, подаём число А на входную шину, оно записывается на первый регистр.
В следующем такте подаём число В на входную шину, оно записывается на второй регистр.
После этого происходит однотактное сложение, после чего число записывается на регистр С со сдвигом в сторону младшего разряда, что означает деление на два. Поскольку сумма нечётна, пропадает младший разряд и нахождение среднего арифметического происходит с точностью до целых. Поскольку числа одного знака, в освободившийся старший разряд записывается перенос с сумматора, который в данном случае равен 0.
Число С |
00000000000000000000000000000100 |
Пример № 2
Задача: Возвести в квадрат число 0,1 порядок 2. (2).
Число А (мантисса и знак) (24 разряда) | Порядок |
000000000000000000000001 | 00000010 |
Для переключения вычислительного устройства в режим выполнения второй операции подаем на управляющий вход К = 1, подаём число А на входную шину на такте записи числа, и его мантисса записывается на первый и второй регистры.
Дальше происходит возведение мантиссы числа в квадрат с использованием алгоритма умножения числа само на себя.
После прохождения 24 тактов на управляющий автомат поступает сигнал окончания преобразования Е, и из управляющего автомата приходит набор управляющих сигналов записи ответа. Порядок передаётся на регистр ответа со сдвигом влево (умножение на два). Для записи ответа используется 34 разрядная шина. Знак записывается в старший знаковый разряд ответа, и, поскольку происходит возведение в квадрат, он всегда положителен.
Число С (мантисса и знак) | Порядок |
000000000000000000000001 | 00000100 |
(0,1 порядок 100) = 0100 (4)
5