1. Завдання.
Розробити управляючий операцйний вузли ЕОМ з наступними параметрами:
1. Система числення:
1.2 десяткова
2. Спосб представлення нформац:
2.1 з фксованою комою
3. Загальна кльксть розрядв:
3.2 24
4. Набр операцй:
основна:
4.2 длення
додаткова:
4.7 логчне множення
5. Основний тип використовуваних логчних елементв:
5.4 КМОН
6. Загальна функцональна схема проектованого пристрою подана на рис. 1.
рис. 1
СОП сигнал операцСПО сигнал початку операцСС синхронзуючий сигналСЗО сигнал закнчення операцОР ознака операц
2. Огляд аналз лтературних джерел
2.1 Поняття про комбнацйну схему цифровий автомат. (Каган ст. 62-65)
Пристрй, який перетворю дискретну нформацю, в загальному випадку ма n входв для вхдних сигналв k виходв, з яких знмаються вихдн сигнали.
Кожний з вхдних сигналв явля собою деякий символ (букву) вхдного алфавту. В свою чергу, вихдн сигнали являють собою символи (букви) вихдного алфавту. В якост букв цих алфавтв звичайно використовуються двйков , рдше, десятков цифри.
Перетворення нформац в ЕОМ виконуться електронними пристроями (логчними схемами) двох класв: комбнацйними схемами цифровими автоматами.
В комбнацйних схемах (КС) сукупнсть вихдних сигналв (вихдне слово Y) в дискретний момент часу ti однозначно визначаться вхдними сигналами (вхдним словом X), як поступили на входи в той самий дискретний момент часу.
Закон функцонування КС визначений, якщо задана вдповднсть мж словами вхдного вихдного алфавтв, наприклад, в вигляд таблиц.
Другий, бльш складний клас перетворювачв дискретно нформац складають цифров автомати. Цифровий автомат навдмну вд комбнацйно схеми ма деяке скнченне число рзних внутршнх станв.
Пд дю вхдного слова цифровий автомат переходить з одного стану в нший вида вихдне слово. Вихдне слово на виход цифрового автоматув дискретний момент часу визначатся вхдним словом, яке поступило в цей момент часу на вхд автомату, внутршнм станом автомату, яке результатом д на автомат вхдних слв в попередн дискретн моменти часу.
Комбнаця вхдного слова бжучого стану автомата в даному такт визнача не тльки вихдне слово, але й стан, в який автомат перейде до початку наступного такту.
Цифровий автомат мстить память, що додаться з запамятовуючих елементв (ЗЕ) - тригерв, елементв затримки та нших, що фксують стан, в якому вн знаходився. Комбнацйна схема не мстить ЗЕ. Тому називають автоматом без памят або примтивним автоматом.
Структурна схема цифрового автомату мстить ЗЕ1 - ЗЕk та комбнацйн схеми КС1 КС2.
Мал. 1 Комбнацйна схема (а) цифровий автомат (б).
Стан ЗЕ, що визнача стан автомату, передаться в форм сигналв qi по ланцюгах прямого звязку на входи КС2 по ланцюгах зворотнього звязку на входи КС1. На входи комбнацйних схем поступають також сигнали x1,. ,xn з входу автомату.
Вихдне слово виробляться в КС2, причому вхдними змнними для не служать букви вхдного слова стани ЗЕ - стани автомату. Вихдн сигнали КС1 переводять автомат в нов стани, при цьому вхдними змнними для ц схеми служать букви вхдного слова стани ЗЕ. Одночаснсть появи нових значень вхдних сигналв на всх входах пристрою досягаться за допомогою тактових сигналв (синхросигналв), що забезпечують передачу нформац з ЗЕ на входи комбнацйно схеми одночасно з сигналами, що поступають на входи з нших пристров.
В ряд випадкв при аналз автомата його замняють автоматом з одним екввалентним входом з одним екввалентним виходом рахують, що екввалентн вхдний сигнал x(t) вихдний сигнал y(t) приймають значення з вдповдним чином перетворених алфавтв P S вхдних вихдних сигналв.
Для задання цифрового автомата повинно бути вказано:
1) вхдний алфавт
2) вихдний алфавт
3) алфавт стану
4) початковий стан автомату
5) функця переходу
6) функця виходв - однозначно визнача залежнсть вдповдно стану автомата в момент дискретного часу вихдного сигналу y(t), вд стану автомата Q(t) вхдного сигналу x(t) в момент дискретного часу t.
Використовуючи функц переходв виходв, поведнку автомата можна описати рвняннями
(1)
(2)
де t=0,1,2 . ; Q(0)=Q0.
Рвнянням (1) (2) вдповда автомат, вихдний сигнал якого залежить вд стану автомата вд сигналу на його вход. Такий автомат називаться автоматом Мл.
В пристроях ЕОМ широко використовуються так зван автомати Мура,в яких вихдний сигнал y(t) в момент дискретного часу t залежить виключно вд стану автомата Q(t) в цей момент часу незалежить вд вхдного сигналу x(t).
Функцонування автомата Мура описуться рвняннями
(3)
(4)
де t=0,1,2 . ; Q(0)=Q0.
Функц переходв виходв можуть задаватись рзними способами, наприклад в вигляд таблиц або з допомогою графв. При заданн в вид графа стан автомата зображаться вершинами, а переходи з стану в стан - дугами. На дугах вказуться значення вхдних сигналв, як викликають вдповдн переходи. Вихдн сигнали автомата Мура вказуються бля вершин графа.В випадку автомата Мл вихдн сигнали, що виробляються перед переходом, вказуються на вдповдних дугах