Курсовая по МПТ и ВС (Вариант 17)
Описание файла
Файл "Курсовая по МПТ и ВС" внутри архива находится в папке "Вариант 17". Документ из архива "Вариант 17", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "цифровые устройства и микропроцессоры (цуимп)" из 10 семестр (2 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "цифровые устройства и микропроцессоры" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Курсовая по МПТ и ВС"
Текст из документа "Курсовая по МПТ и ВС"
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ
АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ
_______________
Кафедра 4 0 3
Р А С Ч Е Т Н О - П О Я С Н И Т Е Л Ь Н А Я З А П И С К А
к курсовой работе по дисциплине
“Вычислительные системы и микропроцессорная техника”
Выполнял
студент группы 04-401 ______________ Скребов К.В.
Консультировал _______________ Щеглов А.В.
Москва
2005 г.
Оглавление
-
Задание………………………………………………………………….....3
2. Уточнение задания………………………………………………………..3
3. Временные диаграммы…………………………………………………...4
4. Алгоритм…………………………………………………………………..5
5. Микропрограмма 1………………………………………………………..6
6. Микропрограмма 2………………………………………………………..7
7.Функциональная схема операционного автомата……………………….8
Задание:
Вариант № 17.
На устройство побайтно приходит 64 – разрядный код. Определить в этом коде число комбинаций вида 101 и установить номера разрядов, где расположены 0 этих комбинаций. Входные и выходные слова передавать по разным шинам.
Уточнение задания:
По входной шине A{8:1} побайтно поступает 64 – разрядный код.
Для реализации побайтного получения данных используем управляющий сигнал Угот, разрешающий передачу следующего байта. Примем, что источник входного кода гарантирует правильность выставленной информации во время действия стробирующего импульса СТРОБ, а само устройство подтверждает выдачу выходного кода по шинам B{6:1} и C{5:1} генерацией сигналов Усчит1 и Усчит2.
Рисунок 1.
Временные диаграммы:
Схема алгоритма:
Микропрограмма №1.
Микропрограмма Кур_раб 1.0.1
Переменные:
Входные: А{32:1}, СТРОБ.
Внутренние: РГА{10:1}, СР{7:1}, СК{5:1}.
Выходные: B{6:1}=СР{6:1}, C{5:1}=CK{5:1}, УСЧИТ1, УСЧИТ2, УГОТ.
Признаки:
Р1= (СР==64).
Р2=
.
P3=
.
Р4= 
.
Управляющие сигналы:
УН1, УН2, УН3, УГОТ, УСЧ, УСЧИТ1, УПР1, УС1, СДВИГ, УС2, УСЧИТ2, УВЫВ .
ПРОЦЕДУРА
УН1: СР:=0;
УН2: СК:=0;
УН3: РГА:=0;
УГОТ:
М1: если Р1 то М6;
М2: если Р2 то М2;
УСЧ: РГА{10:3}:=A{8:1};
М3: если Р4 то М4;
УСЧИТ2;
УПР1:
УС1: СК:=СК+1;
М4: СДВИГ: РГА:=0.РГА{10:2};
УС2: СР:=СР+1;
М5: если Р3 то М3;
УГОТ:
Идти к М1;
М6: УСЧИТ1;
УВЫВ:
КОНЕЦ.
Микропрограмма №2.
Микропрограмма Кур_раб 1.0.2
Переменные:
Входные: А{32:1}, СТРОБ.
Внутренние: РГА{10:1}, СР{7:1}, СК{5:1}.
Выходные: B{6:1}=СР{6:1}, C{5:1}=CK{5:1}, УСЧИТ1, УСЧИТ2, УГОТ.
Признаки:
Р1=СР{7}.
Р2= .
P3=
.
Р4= 
.
Управляющие сигналы:
УН, УГОТ, У1, У2, УСЧИТ1, УСЧИТ2.
ПРОЦЕДУРА
УН: СР:=0, СК:=0, РГА:=0, УГОТ:
М1: если Р1 то М6;
М2: если Р2 то М2;
У1: РГА{10:3}:=A{8:1};
М3: если Р4 то М4;
УСЧИТ2: СК:=СК+1;
М4: У2: РГА:=0.РГА{10:2}; СР:=СР+1;
М5: если Р3 то М3;
УГОТ:
Идти к М1;
М6: УСЧИТ1;
КОНЕЦ.
Функциональная схема операционного автомата
Управляющий автомат с жесткой логикой
Автомат Мура
Граф-схема алгоритма
Граф-схема алгоритма автомата Мили
Граф переходов для автомата Мили.
Будем строить управляющий автомат как автомат Мили, т.к. он имеет 4 состояния и реализуется на двух триггерах. В качестве типа триггеров выберем Д-триггер.
Таблица переходов и выходов
| Вход | Состояния | |||
| S0 | S1 | S2 | S3 | |
| 1 |
| |||
|
|
| |||
|
| S1 | |||
|
|
| |||
|
|
| |||
|
| S2 | |||
|
|
| |||
|
|
| |||
Кодированная таблица переходов и выходов
| Вход | Состояния | |||
| 00 | 01 | 10 | 11 | |
| 1 |
| |||
|
|
| |||
|
| 01 | |||
|
|
| |||
|
|
| |||
|
| 10 | |||
|
|
| |||
|
|
| |||
Кодированная таблица состояний.
|
| S0 | S1 | S2 | S3 |
| Q1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| Q2 | 0 | 1 | 0 | 1 |
Если в конечном автомате будет применяться D-триггер, то будут справедливы равенства:
.
.
.
.
.
.
.
.
Преобразуем функции:
.
.
.
.
.
.
.
.
Управляющий автомат с программируемой логикой.
С принудительной адресацией:
| № | Метка | Упр. сигнал | Переход |
| 0 | УН | ||
| 1 | М1 | если Р1 то М6 | |
| 2 | М2 | если Р2 то М2 | |
| 3 | У1 | ||
| 4 | М3 | если Р4 то М4 | |
| 5 | УСЧИТ2 | ||
| 6 | М4 | У2 | |
| 7 | М5 | если Р3 то М3 | |
| 8 | УГОТ | идти к М1 | |
| 9 | М6 | УСЧИТ1 | КОНЕЦ |
Формат команды с принудительной адресацией:
| 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
| УН | У1 | У2 | УГОТ | УСЧИТ1 | УСЧИТ2 | Xp1 | Xp2 | Xp3 | Xp4 | A3 | A2 | A1 | A0 |
| Адрес | Разряды микрокоманд | ||
| 0000 | 100000 | 0000 | 0001 |
| 0001 | 000000 | 1000 | 1001 |
| 0010 | 000000 | 0100 | 0010 |
| 0011 | 010000 | 0000 | 0100 |
| 0100 | 000000 | 0001 | 0110 |
| 0101 | 000001 | 0000 | 0110 |
| 0110 | 001000 | 0000 | 0111 |
| 0111 | 000000 | 0010 | 0100 |
| 1000 | 000100 | 0000 | 0001 |
| 1001 | 000010 | 0000 | 0000 |
Функциональная схема УА с программируемой логикой.
Рис.3.5
Управляющие сигналы формируются регистром микрокоманды (РГМК), в который микрокоманды переписываются из ПЗУ микрокоманд по адресу, находящемуся в счетчике адреса (СЧ АДР). Регистр РМК тактируется последовательностью 
, счетчик адреса СЧ АДР – последовательностью 
, причем последовательности и ортогональны.
Начальный адрес микропрограммы (0000) устанавливается сигналом СБРОС, и УА ждет прихода сигнала СТРОБ для продолжения работы.
Очевидно, что УА с жесткой логикой имеет более простую структуру, чем УА с программируемой логикой, поэтому принципиальную схему устройства будем строить на основе УА с жесткой логикой.
Построение принципиальной схемы устройства.
Устройство будем строить на микросхемах серии К155 и К555, так как они обеспечивают устойчивую работу на заданной тактовой частоте (5МГц). Принципиальные схемы устройства, соответствующие функциональным схемам ОУ и АУ.
Регистр данных РГА строится на одной микросхеме 8-разрядного сдвигающего регистра К155ИР13 (DD11 – DD16). Для работы устройства нужно обеспечить запись входного кода в регистр и сдвиг влево, поэтому для этих микросхем из управляющих сигналов УА необходимо сформировать сигналы S0 и S1 в соответствии со следующими таблицами:
| Режим работы регистра | S0 | S1 | ||||||||
| хранение | 0 | 0 | ||||||||
| сдвиг влево | 0 7 | 1 | 0 | |||||||
| сдвиг вправо | 0 7 | 0 | 1 | |||||||
| запись | 1 | 1 | ||||||||
| У1 | У2 | S0 | S1 |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | - | - |
Получим уравнения для формирования S0 и S1 из управляющих сигналов У1 и У2:
для S0: для S1:
S0 = У1
S1 = У1+У2
Счетчики СР (DD10) и СК собираются на микросхеме К555ИЕ19, включающей два 4-разрядных асинхронных счетчика с последовательным переносом. Для их работы сигналы У2 и УСЧИТ2 необходимо стробировать тактовым импульсом ГИ и подать на вход С.
Таблица истинности для формирования УСЧС:
| ГИ | У2 | УСЧС |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
УСЧС=
7
