МПТ(х) (775163)
Текст из файла
20
Содержание.
Задание……………………………………………………………………….3
Уточнение задания…………………………………………………………..4
Составление блок-схемы алгоритма функционирования устройства……5
Составление микропрограммы на языке операционного описания……...6
Функциональная схема устройства
Операционный автомат.…………………………………………………………………...8
Управляющий автомат с жесткой логикой………………………………………...….....9
Управляющий автомат с программируемой логикой………………………………….14
Построение принципиальной схемы………………………………………17
Список литературы………………………………………………………….20
Задание.
Вариант.2.
Если в коде А{1:32} единиц больше, чем нулей, то на выход передается входной код в последовательной форме, начиная со старшего разряда; если меньше – то с младшего.
Уточнение задания.
Для выполнения поставленной задачи необходимо устройство, имеющее один вход и один выход. На вход подается параллельный 32-разрядный код А{1:32}. Далее производится подсчет количества единиц, если их больше, чем нулей, то на выход передается входной код в последовательной форме С{1}, начиная со старшего разряда; если меньше – то с младшего.
Примем, что источник входного кода гарантирует правильность выставленной информации во время действия стробирующего импульса СТРОБ, а само устройство подтверждает выдачу разряда кода С{1} во время действия генерируемого им импульса считывания УСЧИТ.
Выбираем внешнюю синхронизацию.
Будем считать, что смена кода А осуществляется по положительному фронту импульсов ГТИ (генератора тактовых импульсов), длительность импульсов СТРОБ и УСЧИТ равна периоду тактовой последовательности и положительные фронты этих импульсов появляются вслед за положительным фронтом импульсов ГТИ.
Выходной код С{1}– двоично-позиционный код, численный эквивалент которого равен старшему или младшему разряду кода А{1:32}. Так как (32)10 = (100000)2, то мы введем счетчик единиц с разрядностью {1:6} и по 5-му и 6-му разряду будем определять соотношение количества единиц и нулей: если 5-й разряд равен 0 и 6-й = 0, то единиц меньше, чем нулей. Так как в задании не сказано про равенство припишем его к соотношению больше.
П редставим функциональную схему и эпюры напряжения:
Примем, что в разрабатываемом устройстве не требуется введение индикации, и накладывается ограничение: устройство должно иметь минимальное количество элементов.
С учетом этого ограничения мы выберем для реализации устройства регистровый метод.
Составление блок-схемы алгоритма функционирования устройства.
В блок-схеме применены следующие обозначения:
РГДА{1:32}, РГДВ{1:32} – регистры данных;
СЧН{1:6} – счетчик номера разряда кода В;
СЧЕ{1:6} – счетчик количества единиц в коде А.
Нет
Да
РГДА = А
РГДВ = А
СЧЕ = 0
СЧН= 32
Да
Нет

Да
Нет




Нет
Да

Да
Да





Сдвиг РГДА влево на разряд
Нет



B{1}= РГД{1}
B{1}= РГД{32}




Нет



Сдвиг РГДВ вправо на разряд





Сдвиг РГДВ влево на разряд





Составление микропрограммы на языке операционного описания.
Микропрограмма СРАВНЕНИЕ;
Переменные
входные: A{1:32}, СТРОБ;
внутренние: РГДA{1:32}, РГДB{1:32}, СЧН{1:6}, СЧЕ{1,6};
выходные: C{1} =(РГДB{1} V РГДB{32}), УСЧИТ;
Признаки:
Р1 = СТРОБ;
Р2 = РГДA{1:32}=0;
Р3 = РГДA{1}=0;
Р4 = (СЧЕ{5}=0)&(СЧЕ{6}=0);
Р5 = СЧН{1:6}=0;
Управляющие сигналы:
УЗАП1, УЗАП2, УН1, УН2, УСЧпл, УСЧмин,
УСДВА, УСДВлев, УСДВправ, Ушин, УСЧИТ;
Процедура
М1 если Р1, то М1;
УЗАП1: РГДА := А;
УЗАП2: РГДВ := А;
УН1: СЧЕ := 0;
УН2: СЧН := 32;
М2 если Р2, то М4;
если Р3, то М3;
УСЧпл: СЧЕ := СЧЕ + 1;
М3 УСДВА: РГДА := РГДА{2:32}.0;
идти к М2;
М4 если Р4, то М6;
М5 если Р5, то М7;
УСЧмин: СЧН := СЧН - 1;
УСЧИТ: ;
УСДВлев: РГДВ := РГДВ{2:32}.0;
идти к М5;
М6 если Р5, то М7;
Ушин: В{1} := РГДВ{32};
УСЧмин: СЧН := СЧН - 1;
УСЧИТ: ;
УСДВправ: РГДВ := 0.РГДВ{1:31};
идти к М6;
М7 конец.
Где УЗАП1, УЗАП2 – сигналы устройств запоминания; УН1, УН2 – сигналы устройств накопления; УСЧпл, УСЧмин – сигналы счетных устройств; Ушин – сигнал для переключения выходных шин; УСЧИТ – сигнал устройства, генерирующего импульсы считывания.
Анализ микропрограммы показывает, что сигналы УЗАП1, УЗАП2, УН1 и УН2 эквивалентны и их можно заменить одним сигналом УЗП: УЗП = УН1 = УН2 = УЗАП1 = = УЗАП2. Сигналы УСЧмин и УСЧИТ также эквивалентны и их можно аналогично заменить одним сигналом УЭКВ: УСЧмин = УСЧИТ = УЭКВ.Проверку на ноль содержимого регистров можно осуществить с помощью операции ИЛИ-НЕ(стрелка Пирса):
Окончательный вариант микропрограммы представлен ниже.
Микропрограмма СРАВНЕНИЕ;
Переменные
входные: A{1:32}, СТРОБ;
внутренние: РГДA{1:32}, РГДB{1:32}, СЧН{1:6}, СЧЕ{1,6};
выходные: C{1} = MUX(РГДB[{1:2}]{1:32}.{1:2}), УСЧИТ;
Признаки:
Р1 = СТРОБ;
Р2 = ↓РГДA{1:32};
Р3 = РГДA{1}=0 = РГДA{1};
Р4 = (СЧЕ{5}=0)&(СЧЕ{6}=0) = СЧЕ{5}&СЧЕ{6};
Р5 = ↓СЧН{1:6};
Управляющие сигналы:
УЗП, УСДВА, УСЧпл, УЭКВ, УСДВлев, УСДВправ, Ушин;
Процедура
М1 если Р1, то М1;
УЗП: РГДА := А, РГДВ := А, СЧЕ := 0, СЧН := 32;
М2 если Р2, то М4;
если Р3, то М3;
УСЧпл: СЧЕ := СЧЕ + 1;
М3 УСДВА: РГДА := РГДА{2:32}.0;
идти к М2;
М4 если Р4, то М6;
М5 если Р5, то М7;
УЭКВ: СЧН := СЧН – 1, ;
УСДВлев: РГДВ := РГДВ{2:32}.0;
идти к М5;
М6 если Р5, то М7;
Ушин: В{1} := РГДВ{32};
УЭКВ: СЧН := СЧН – 1, ;
УСДВправ:РГДВ := 0.РГДВ{1:31};
идти к М6;
М7 конец.
Функциональная схема устройства.
Операционный автомат.
Ф ункциональная схема операционного автомата представлена ниже:
Управляющий автомат с жесткой логикой.
Управляющий автомат построим с жесткой логикой. Конечный автомат может быть построен и как автомат Мура, и как автомат Мили. Построение графов переходов и выходов управляющего автомата осуществляется на основании граф-схем алгоритмов изображенных ниже.
Автомат Мура:
а0
а1
0
1
1
0
0
1
1
1
0
0


УЗП

















1
0

























а2
а3
а4
а5
а0



Автомат Мили:
0
1
1
0
0
1
а0
а1
а0
а2
а3
1
1
0
0



УЗП























1
0





























Графы автоматов Мура и Мили:
Будем строить управляющий автомат как автомат Мили, так как он имеет только четыре состояния и реализуется на двух триггерах. В качестве них мы возьмем D-триггера. На основании графа построим таблицу переходов и выходов автомата.
Входные сигналы | Состояния | |||
а0 | а1 | а2 | а3 | |
Р1 | а0 | |||
Р1 | а1 УЗП | |||
Р2&Р3 | а1 УСДВА,УСЧпл | |||
Р2&Р3 | а1 УСДВА | |||
Р2&Р4 | а2
| |||
Р2&Р4 | а3 | |||
Р5 | а0 | а0 | ||
Р5 | а2 Ушин, УЭКВ,УСДВправ | а3 УЭКВ,УСДВлев |
Воспользуемся таблицей кодирования внутренних состояний автомата
А | Q1 | Q2 |
а0 | 0 | 0 |
а1 | 0 | 1 |
а2 | 1 | 0 |
а3 | 1 | 1 |
И построим кодированную таблицу переходов и выходов:
Входные сигналы | Состояния | |||
00 | 01 | 10 | 11 | |
Р1 | 00 | |||
Р1 | 01 УЗП | |||
Р2&Р3 | 01 УСДВА,УСЧпл | |||
Р2&Р3 | 01 УСДВА | |||
Р2&Р4 | 10
| |||
Р2&Р4 | 11 | |||
Р5 | 00 | 00 | ||
Р5 | 10 Ушин УЭКВ,УСДВправ | 11 УЭКВ,УСДВлев |
На основании таблицы переходов и выходов определим функцию возбуждения триггера и выражения для управляющих сигналов:
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.