Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов (1988) (1092085), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

При наличии управляющего сигнала у, в счетчик Сч принимается установленное на его входе число и; под действием управляющего сигнала у, выполняется микрооперация вычитания единицы из содержимого счетчика. В операционном устройстве формируются следующие признаки: к, — содержимое младшего разряда регистра Йа и хс — результат проверки на нуль содержимого счетчика. Прием в регистр й а поступающего на его вход числа (с выхода сумматора См) можно выполнить по схеме, показанной иа рис. !.5, а. На рис.

1.5, б показаны временные диаграммы, поясняющие работу схемы. В отсутствие управляющего сигнала (у, - 0) на выходе элемента ИЛИ устанавливается постоянный уровень логической 1. Если в некотором тактовом интервале поступает управляющий сигнал Рнс. 1Д. Структурная схема операционного устройства, вмполпяюгпего операпню умножения 36 Синкоо- сигнол Уг вход синкро- согнала вко с лз иггг о) Рис.

!.5. Выполнение мнлроопераннн записи н регистр; ез схема: О) еремееейе ли р ~емы у,: азы-Сдв. П()се); уз )хз'+ (См) у,: )хз — Сдв. П (Кз); у,: Сч — (Сч) — 1; «1'( хх!!!) ух'рхз(л! (Пз(1))' уе ' Йх.+-(0); у,:Сч +-л; х,,: (Сч) = О. Запись зсз (л! и К„. !1! означает соответственно и-й разряд регистра Йз и 1-й разряд регистра !(з Мы здесь не задавались целью показать полный список используе' ых в операционном устройстве микроопераций.

Так, рассматривая про. «цессы с момента, когда в регистры К, и Кз уже помещены соответствен) но множимое и множитель, мы не показываем микроопераций приема !чисел в эти регистры. СИНТЕЗ УПРАВЛЯЮЩЕГО УСТРОР!СТВА Процесс синтеза разобьем на этапы, последовательно рассматривая ',каждый из них. Построение схемы алгоритма в микрооперациях. На рис. 1.6, а !показана эта схема алгоритма. Нетрудно понять, что она соответствует !приведенному выше описанию функционирования множительного устхройства. Такая форма представления функционирования устройства является более наглядной, чем словесная форма его описания. Построение схемы алгоритма в мнкрокомандах.

Для формирования ',микрокоманд необходимо определить, какие микрооперации могут выполняться одновременно (в одни и те же тактовые периоды). Очевидно, микрооперации у, и у, могут быть объединены в обзцую микрокоманду )'„микрооперация у, не может быть объединена 37 ',(у, = 1), то на выход элемента ИЛИ передается синхросигнал этого ;тактового периода; на вход С регистра поступает положительный ' фронт, под действием которого поданное на входы О„Р„... (предпо.

';лагается, что регистр построен на !)-триггерах) число фиксируется в ',:регистре. Приведем в условной записи список выполняемых в узлах операьционного устройства микроопераций и список формируемых призна'' ков: с какими-либо другими мнкрооперацнямн, н, следовательно, она одна представляет мнкрокоманду 1',; мнкрооперацнн у„у„уа, ут можно выполнять в приведенной на рнс. 1.6, а последовательности в четырех тактовых периодах, но прн построении регистров на триггерах, управляемых фронтом сигнала на их сннхронизнрующем входе, этн мнкрооперации могут выполняться одновременно н, следовательно, могут быть объединены и мнкрокоманду )'а. На рнс.

1.6, б показана схема алгоритма, построенная в микрокомандах. Построение графа функционирования. Управляющее устройство является логическим устройством последовательностного типа. Микро- команда, выдаваемая в следующем тактовом периоде, зависит от того, какая мнкрокоманда выдается в текущем тактовом периоде, нли, иначе, от состояния, в котором находится устройство. Для определения состояний устройства производится разметка схемы алгоритма, представленной в мнкрокомандах (рис. !.6, б), по следующему правилу: скмволом аа отмечаются начало и конец схемы, затем последовательно отмечаются символамн а,, аа ... входы блоков, следующих за операторными блоками (блоками, содержащими мнкрокоманды).

Блок 1 является операторным блоком, н отмечается символом а, вход следующего за ннм блока — блока 2 условного перехода по признаку х,,; пу Рнс. 1.6. Схемы алгорнтма функпноннровання управляющего устройства прн выполнении операпнн умножения: а) я мяарееяерацяяа: б1 а «емаяаа» (размеченная) Таблица ДУ ниловне иомбиивиии е, ггв и, и, Рнс. 1.7, Граф алгоритма управляющего устройства, выполняющего операцию умножения выбирается следующий операторный блок 4 и отмечается символом аа вход следующего за ним блока 5. Полученные отметки а„, а,, а, соответствуют состояниям устройства. Итак, устройство имеет три состояния. Теперь можно приступить к построению графа функционирования устройства.

Состояния устройства в графе представляются узлами (изображаемыми кружками с записью внутри них обозначения соответствующих состояний); дугами, соединяющими узлы, показывают возможные переходы между узлами (на схеме алгоритма эти переходы соответствуют переходам между соответствующими отметками); на дугах записывают условия (значения признаков, поступающих на входы управляющего устройства с выхода операционного), при которых происходит переход, и какая микрокоманда должна выдаваться устройством.

Граф синтезируемого управляющего устройства приведен на рис. 1.7. Кодирование состояний устройства. В процессе кодирования состояний каждому состоянию устройства должна быть поставлена в соответствие некоторая кодовая комбинация. Число разрядов кода выбирается из следующих соображений: если число состояний равно М, то для обеспечения М кодовых комбинаций требуется Ьразрядный код, где й — минимальное целое число, при котором выполняется нера- венствоМ < 2». В рассматриваемом случае М =-. 3 н и — 2. Таким образом, состояния устройства отображаются двухразрядными кодовыми комбинациями.

Соответствие между состояниями устройства и кодовыми комбинациями зададим табл. 1.2. Структурная схема управляющего устройства. Структурная схема рассматриваемого устройства представлена на рис. 1.8. Триггеры ! и 2 образуют двухразрядный регистр текущего состояния устройства. Комбинационный узел по состоянию регистра (комбинации значений Щя и (~,) и значениям поступающих с выхода операционного устройства условий х, и х, определяет новое состояние, в ко- 39 Рис !.8.

Структурная схема управ лящтяего устройства Таблица ! 8 Слелуыщее состояиве Выкодные сигналы Текущее состояние е к е н н о о о Кодовая комбинация Кодовая коыбнвацми Условие перевода Снгналм «ставенки триггеров регистра Управляющие сигналы микрооперация 04 4«4 е. « \'Уа Уа «'в:Ус. Уа Ув. Ут « а:Ут Уа Ув Ут «е:Ув а, ае к,. х, аа ас йв, 54 34, й, йс а, ав Хт, К, а, ат торос должно перейти устройство. При этом формируются такие сигналы 5„1с„54, «7,, которые в момент действия положительного фронта синхронизирующего сигнала С устанавливают в регистре кохе довую комбинацию, соответствуюдр щую следующему состоянию.

Комбинационный узел форми- рует также управляющие сигналы с у, ... У„под действием которых в операционном устройстве выполняются микрооперации. Дальнейшие шаги по синтезу управляющего устройства сводятся к синтезу его комбинационного узла. Построение таблицы функционирования комбинационного узла. Таблица функционирования содержит графы, в которые заносятся данные текущего состояния, значение входных условий, данные следующего состояния, в котороедолжно перейти устройство, и выходные сигналы комбинационного узла.

Функционирование комбинационного узла рассматриваемого управляющего устройства представлено в .табл. 1.3. По значению текущего состояния, принимаемому из регистра состояния, и поступающим из операционного устройства значениям условий х, и х, в таблице определяются следующее состояние, сигналы ив, 3„ «с„5„ необходимые для установки регистра в следующее состояние, и управляющие сигналы у, ... у,, Заполнение таблицы производится следующим образом, В графе следующего состояния задается состояние а,; по графу на рис 1.7 находится дуга, ведущая в узел, соответствующий состоянию а,; найденная дуга выходит из узла ао, следовательно, текущее состояние а,. Переход из аа в а, безусловный.

Заносим в таблицу кодовые комбинации состояний аа и а,. При этом выясняется, что переход а, — а, связан с переходом (;1,:О- !. Из таблицы переходов КЬ = триггера (табл. 1.4) определяем, что 5, = 1. Кроме этого сигнала на выходе комбинационного узла должны формироваться управляющие сигналы микрокоманды Гз: у», у,. Далее в следующую строку таблицы заносятся данные, соответствующие пере- Таблица д» Сигиали иа входах Яз-триггера Внд перехода триггера Π— «О Π— «1 1 — «О 1 1 О 1 О х х О 1 О Х вЂ” знак «Оезраалнчио». ходу а,- а,.

Из графа выясняется, что переход происходит прн выполнении условий х, =-- 1 и х, == ! с выдачей сигналов микрокоманды Уа. Принцип заполнения строки аналогичен рассмотренному выше. Каждой из дуг графа в таблице функционирования соответствует отдельная строка. Таким образом заполняется вся таблица. Запись логических выражений для выходных величин комбинационного узла. Для каждой строки таблицы функционирования комбинационного узла запишем логическое выражение в следующей форме: в левой части выражения перечислим переменные, приведенные в графе выходных величин, в правой части — логическое выражение, представленное через текущее состояние а! и значения условий перехода. Для рассматриваемого комбинационного узла получаем следующие логические выражения: Зз! Уа Уа = »!о У!.

Характеристики

Список файлов книги