4 (Огромный неразобранный архив курсовых работ)
Описание файла
Файл "4" внутри архива находится в следующих папках: Огромный неразобранный архив курсовых работ, ВС и МПТ, 11. Документ из архива "Огромный неразобранный архив курсовых работ", 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 "4"
Текст из документа "4"
Задание
В параллельном 48 – разрядном коде определить число непересекающихся комбинаций вида 101 и установить номера разрядов, где расположены нули этих комбинаций.
Уточнение задания
Для выполнения поставленной задачи необходимо устройство, имеющее один вход и два выхода. На вход подается параллельный 48-разрядный код А{48:1}. Т. к. максимальный номер разряда в 48- разрядном слове 48, то для формирования номеров нулей 5- разрядное слово НОМ{4:0}, для формирования количества нулей потребуется 5- разрядное слово КОЛ{4:0}. Для данного устройства выберем внешнюю синхронизацию с частотой ГТИ=5 МГц.
Схема устройства:
НОМ{4:0}
Временные диаграммы
Г И
СТРОБ
А
НОМ
УСЧНОМ
КОЛ
УСЧКОЛ
Комбинационная реализация вычислительного устройства.
При построении устройства в виде комбинационной схемы надо решить задачу нахождения количества непересекающихся комбинаций вида 101 в 48 – разрядном коде и определить где расположены нули этих комбинаций. Эта задача достаточно сложна и для реализации проектируемого устройства потребуется большое количество микросхем. В условиях ограниченного времени проектирования эта задача решена быть не может. Поэтому для реализации устройства выберем регистровый метод.
Регистровая реализация устройства
В блок-схеме применены следующие обозначения:
РГД{48:1} – регистры данных;
СЧКОЛ{4:0} – счетчик количества нулей;
СЧНОМ{4:0} – счетчик номера разряда в коде А;
Блок-схема алгоритма функционирования устройства.
нет
да
да
нет
0
1
Микропрограмма 1
Переменные:
входные: А{1:48}, строб;
внутренние: РГД{1:48}, СЧНОМ{4:0}, СЧКОЛ{4:0};
внешние: УСЧКОЛ, УСЧНОМ, НОМ{4:0}:=СЧНОМ{4:0}, КОЛ{4:0}:=СЧКОЛ{4:0};
Признаки:
Р1:=┐строб;
Р2:=РГД{1:48}:=0;
Р3:= (РГД{1}&РГД{2}&РГД{3});
Процедура:
М1 если Р1, то М1;
УЗАП1: РГД:=А,
УН1: СЧКОЛ:=0,
УН2: СЧНОМ:=2;
М2 если Р2, то М4;
если Р3, то М3;
УСЧКЛ: СЧКОЛ:= СЧКОЛ+1,
УСЧНОМ;
УСДВ: РГД:=РГД{2:48}.0;
УСЧНМ: СЧНОМ:= СЧНОМ+1;
УСДВ: РГД:=РГД{2:48}.0;
УСЧНМ: СЧНОМ:= СЧНОМ+1;
М3 УСДВ: РГД:=РГД{2:48}.0;
УСЧНМ: СЧНОМ:= СЧНОМ+1;
Идти к М2;
М4 УСЧКОЛ: ;
конец.
После упрощения микропрограмма примет вид
Микропрограмма 2
Переменные:
входные: А{1:48}, строб;
внутренние: РГД{1:48}, СЧНОМ{4:0}, СЧКОЛ{4:0};
внешние: УСЧКОЛ, УСЧНОМ, НОМ{4:0}:=СЧНОМ{4:0}, КОЛ{4:0}:=СЧКОЛ{4:0};
Признаки:
Р1:=┐строб;
Р2:=↓/РГД{1:48}:=0;
Р3:= (РГД{1}&РГД{2}&РГД{3});
Процедура:
М1 если Р1, то М1;
УЗП: РГД:=А, СЧКОЛ:=0, СЧНОМ:=2;
М2 если Р2, то М4;
если Р3, то М3;
УСЧКЛ: СЧКОЛ:= СЧКОЛ+1,
УСЧНОМ;
УСДВ: РГД:=РГД{2:48}.0; СЧНОМ:= СЧНОМ+1;
УСДВ: РГД:=РГД{2:48}.0; СЧНОМ:= СЧНОМ+1;
М3 УСДВ: РГД:=РГД{2:48}.0; СЧНОМ:= СЧНОМ+1;
Идти к М2;
М4 УСЧКОЛ: ;
конец.
Функциональная схема операционного автомата
А
РГД
1
СЧКОЛ
+1
{48:1} РГД{48:1} УЗП СЧКОЛ{4:0} КОЛ{4:0}
УЗП
УСЧКЛ
УСДВ
СЧКОЛ
+1
УЗПс троб СЧНОМ{4:0} НОМ{4:0}
УСЧНОМ УСЧНОМ
УСЧКОЛ
Р1 Р3 Р2
Управляющий автомат с жесткой логикой.
Построим управляющий автомат 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.
Управляющий автомат с жесткой логикой
Автомат Мура
Граф-схема алгоритма
1
0
а1
0
а6
1
а0
1
0
а2
а3
а4
а5
Граф-схема алгоритма автомата Мили
1
0
0
1
0
1
Будем строить управляющий автомат как автомат Мили, т.к. он имеет только 2 состояния и реализуется на одном триггере. В качестве последнего выберем Д-триггер
вход | Состояния | |
а0 | а1 | |
Р1 | а0 | |
┐Р1 | а1/УЗП | |
┐Р2 | а0/УСЧКОЛ | |
Р2*Р3 | а1/УСДВ | |
Р2*┐Р3 | а1/УСЧКЛ, УСЧНОМ, УСДВ, УСДВ |
Таблица переходов и выходов
Кодированная таблица переходов и выходов
вход | а0 | а1 | ||
Р1 | 0 | |||
┐Р1 | 1 | УЗП | ||
┐Р2 | 0 | УСЧКОЛ | ||
Р2*Р3 | 1 | УСДВ | ||
Р2*┐Р3 | 1 | УСЧКЛ, УСЧНОМ, УСДВ, УСДВ |
Функция возбуждения триггера и выражения для управляющих сигналов
Q(t+1)=( ┐P1*┐Q+P2*P3*Q+P2*┐P3*Q)t=(┐P1*┐Q+P2*Q)t
УЗП=┐P1*┐Q
УСЧКОЛ= ┐P2*Q
УСДВ= P2*P3*Q+ P2*┐P3*Q= P2*Q
УСЧНОМ= P2*┐P3*Q= ┐P3* УСДВ
УСЧКЛ=┐P3* УСДВ
Функциональная схема УА
Управляющий автомат с программной логикой
номер | метка | Управляющие сигналы | переход |
0 | М1 | если Р1, тоМ1 | |
1 | УЗП | ||
2 | М2 | если Р2, тоМ4 | |
3 | если Р3, тоМ3 | ||
4 | УСЧКЛ, УСЧНОМ, УСДВ, УСДВ | ||
5 | М3 | УСДВ | идти к М2 |
6 | М4 | УСЧКОЛ | конец |