Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Содержание

• 1. Постановка задачи
• 2. Разработка алгоритма работы управляющего автомата.
• 3. Тестирование программы
• 4. Разработка УА с жесткой логикой.
• 4.1 Общие сведения.
• 4.2 Абстрактный синтез.
• 4.2 Структурный синтез.
• 4.3 Построение кодированной ПТП, синтез функций возбуждения и выходов.
• 4.4 Реализация управляющего автомата с жёсткой логикой на заданной элементной базе.
• 4.5 Расчет максимальной частоты следования синхросигнала.
• 4.6 Описание работы
• 5. Управляющий автомат с программируемой логикой.
• 5.1 Построение кодированной ГСА
• 5.2 Таблица прошивки ПЗУ
• 5.3 Структура МПА с программируемой логикой.
• 5.4 Описание работы принципиальной схемы УА с программируемой логикой.
• Список использованной литературы
• 1. Постановка задачи
• В данной курсовой работе необходимо разработать управляющий автомат с жесткой / программируемой логикой для выполнения операции: y = (a - b)/с.
• Управляющий автомат связан с операционным автоматом. В данном случае в качестве операционного автомата выступает микропроцессорная система, базирующаяся на каком-то конкретном микропроцессоре. В качестве данного микропроцессора выберем шестнадцатиразрядный микропроцессор Intel 80286. Т.е. все операнды должны иметь размер 16 бит, так как регистры имеют разрядность 16 бит. Но так как в заданной операции присутствует деление, то разрядность делимого (а) должна быть в два раза больше разрядности делимого (с). Все операнды хранятся в ОЗУ в дополнительном коде.
• С учетом вышесказанного разработаем алгоритм и программу на ассемблере для выполнения заданной операции.
• Листинг программы приведен в приложении 1.
• Схема алгоритма приведена в приложении 2.
• Этапы работы:
• 1. Составление алгоритма работы операционного автомата.
• 2. Построение таблицы переходов для автомата Мура, синтез СКУ и СВФ.
• 3. Построение автомата Мили, синтез СКУ и СВФ.
• 4. Минимизация числа состояний выбранного автомата.
• 5. Построение функций возбуждения и выходов.
• 6. Оценка автомата с точки зрения максимального быстордействия.
• 7. Разработка принципиальной схемы управляющего автомата с жёсткой логикой.
• 8. Разработка функциональной схемы МПА с программируемой логикой.
• 9. Разработка таблицы прошивки ПЗУ МПА с ПЛ.
• 10. Разработка принципиальной схемы МПА с ПЛ.

2. Разработка алгоритма работы управляющего автомата

По заданию необходимо разработать алгоритм вычисления значения по формуле . Деление должно быть реализовано с помощью простейших микроопераций сложения и сдвига. Исходные данные представлены в формате целого со знаком.

Исходные значения - целые переменные А, В, С. Алгоритм начинается с записи значения переменной А в один из РОН-ов. Потом из этого регистра вычитается значение переменной В. Возможно в результате вычитания получится переполнение, которое фиксируется с помощью проверки соответствующего флага, и производится выход из алгоритма. Знак результата кодируется 0 или 1 и сохраняется в стэке.

После этого производится собственно деление (a-b)/c, которые находятся в памяти. В качестве алгоритма деления используется алгоритм деления целых чисел без знака. Знак результата формируется при завершении алгоритма извлечением из стэка кода этого знака (0 или 1). Соответственно проверяя условие получаем положительный или отрицательный результат.

Значение признака С и знака остатка	Комментарий микрооперации в следующем такте	Значение очередной цифры частного
Пробное вычитание(в см )
С=0, остаток<0	Деление состоится Сдвиг влево на 1р.	-
После пробного вычитания
С=0, остаток<0	Сложение( в сумматор посылаетя У), затем сдвиг влево на 1р.	0 Zi=Ci
С=0, остаток>=0	Вычитание (в сумматор посылаетя ), затем сдвиг влево на 1р.	1 Zi=Ci

3. Тестирование программы

Ниже приведен листинг LOG - файла при обработке переполнения разрядной сетки при вычитании чисел: (A-B)

Turbo Debugger Log

Variables

a 28912 (70F0h)

b 36860 (8FFCh)

c 's' 115 (73h)

ost ' ' 0 (00h)

rez ' ' 0 (00h)

start @5F9C:0000

CPU 80486

ds:0000 F0 70 FC 8F 73 00 00 00 Ёp№Пs

ds:0008 00 00 00 00 00 00 00 00

ds:0010 B8 9B 5F 8E D8 8B 1E 00 ¬Ы_О+Л_

ds:0018 00 2B 1E 02 00 70 70 83 +__ ppГ

CPU 80486

ax 5F9B

bx 0000

cx 0000

dx 0000

si 0000

di 0000

bp 0000

sp 0280

ds 5F9B

es 5F63

ss 5F73

cs 5F9C

ip 0005

CPU 80486

c=0

z=0

s=0

o=0

p=0

a=0

i=1

d=0

CPU 80486

ax 0001

bx E0F4

cx 0000

dx 0000

si 0000

di 0000

bp 0000

sp 0280

ds 5F9B

es 5F63

ss 5F73

cs 5F9C

ip 0089

CPU 80486

c=1

z=0

s=1

o=1

p=0

a=1

i=1

d=0

Variables

a 28912 (70F0h)

b 36860 (8FFCh)

c 's' 115 (73h)

ost ' ' 0 (00h)

rez ' ' 0 (00h)

start @5F9C:0000

CPU 80486

ax 5F9B

bx E0F4

cx 0000

dx 0000

si 0000

di 0000

bp 0000

sp 0280

ds 5F9B

es 5F63

ss 5F73

cs 5F9C

ip 0005

Далее приведен листинг LOG - файла при обработке исключительной ситуации - делении на ноль

Turbo Debugger Log

Variables

a 208 (D0h)

b 65516 (FFECh)

c ' ' 0 (00h)

ost ' ' 0 (00h)

rez ' ' 0 (00h)

start @5F9C:0000

CPU 80486

ax 5F9B

bx 00D0

cx 0000

dx 0000

si 0000

di 0000

bp 0000

sp 0280

ds 5F9B

es 5F63

ss 5F73

cs 5F9C

ip 0009

CPU 80486

c=0

z=0

s=0

o=0

p=0

a=0

i=1

d=0

CPU 80486

ds:0000 D0 00 EC FF 00 00 00 00 ¦ ь

ds:0008 00 00 00 00 00 00 00 00

ds:0010 B8 9B 5F 8E D8 8B 1E 00 ¬Ы_О+Л_

ds:0018 00 2B 1E 02 00 70 70 83 +__ ppГ

CPU 80486

ax 0001

bx 00E4

cx 0000

dx 0000

si 0000

di 0000

bp 0000

sp 027E

ds 5F9B

es 5F63

ss 5F73

cs 5F9C

ip 0089

CPU 80486

c=0

z=1

s=0

o=0

p=1

a=0

i=1

d=0

CPU 80486

ds:0000 D0 00 EC FF 00 00 00 00 ¦ ь

ds:0008 00 00 00 00 00 00 00 00

ds:0010 B8 9B 5F 8E D8 8B 1E 00 ¬Ы_О+Л_

ds:0018 00 2B 1E 02 00 70 70 83 +__ ppГ

Variables

a 208 (D0h)

b 65516 (FFECh)

c ' ' 0 (00h)

ost ' ' 0 (00h)

rez ' ' 0 (00h)

Далее приведен листинг LOG - файла показывающего правильность алгоритма работы программы:

Turbo Debugger Log

Variables

a 208 (D0h)

b 20 (14h)

c '_' 19 (13h)

ost ' ' 0 (00h)

rez ' ' 0 (00h)

start @5F9C:0000

CPU 80486

ax 5F9B

bx 00D0

cx 0000

dx 0000

si 0000

di 0000

bp 0000

sp 0280

ds 5F9B

es 5F63

ss 5F73

cs 5F9C

ip 0009

CPU 80486

ds:0000 D0 00 14 00 13 00 00 00 ¦

ds:0008 00 00 00 00 00 00 00 00

ds:0010 B8 9B 5F 8E D8 8B 1E 00 ¬Ы

ds:0018 00 2B 1E 02 00 70 70 83 +

CPU 80486

c=0

z=0

s=0

o=0

p=0

a=0

i=1

d=0

Variables

a 208 (D0h)

b 20 (14h)

c '_' 19 (13h)

ost '_' 17 (11h)

rez ' ' 9 (09h)

start @5F9C:0000

CPU 80486

ax 0000

bx 1109

cx 0000

dx ED13

si 0000

di 0000

bp 0000

sp 0280

ds 5F9B

es 5F63

ss 5F73

cs 5F9C

ip 007B

CPU 80486

ds:0000 D0 00 14 00 13 11 09 00 ¦

ds:0008 00 00 00 00 00 00 00 00

ds:0010 B8 9B 5F 8E D8 8B 1E 00 ¬Ы

ds:0018 00 2B 1E 02 00 70 70 83 +

CPU 80486

c=0

z=1

s=0

o=0

p=1

a=0

i=1

d=0

управляющий аппарат алгоритм кодированный

4. Разработка УА с жесткой логикой

Для построения УА с жесткой логикой использовался следующий фрагмент исходной схемы алгоритма:

4.1 Общие сведения

Автомат с жесткой логикой строится на базе использования ЛЭ и элементов памяти. Изменить алгоритм работы такого автомата нельзя, не изменяя соединения между элементами. Для таких автоматов характерны высокое быстродействие, определяемое только задержками используемых ЛЭ и элементов памяти, пропорциональный рост обьема оборудования в зависимости от сложности реализуемого алгоритма и малые удельные затраты оборудования при реализации простых микропрограмм. Однако автоматы с жесткой логикой не обладают гибкостью при внесении изменений в алгоритм их функционирования, необходимость в которых особенно часто возникает в процессе проектирования цифровых устройств.

4.2 Абстрактный синтез

Построение ПТП ЦА МУРА:

N п/п	Si(t)	Xij	Sj(t+1)
1	S0(y0)	1	S1(y1)
2	S1(y1)	1	S2(y2)
3	S2(y2)	1	S3(y3)
4	S3(y3)	X1	S4(y4)
		x1	S5(y5)
5	S4(y4)	1	S6(y6)
6	S5(y5)	1	S7(y7)
7	S6(y6)	1	S8(y8)
8	S7(y7)	1	S9(y8)
9	S8(y8)	1	S10(y9)
10	S9(y8)	1	S11(y10)
11	S10(y9)	1	S12(y1)
12	S11(y10)	1	S13(y1)
13	S12(y1)	1	S14(y11)
14	S13(y1)	1	S15(y11)
15	S14(y11)	X2	S2(y2)
		x2	S16(y3)
16	S15(y11)	X2	S2(y2)
		x2	S16(y3)
17	S16(y3)	1	Sk(yk)

СКУ ЦА Мура имеет вид:

s1(t+1)=s0

s2(t+1)=s1|s14*X2|s15*X2

s3(t+1)=s2

s4(t+1)=s3*X1

s5(t+1)=s3*x1

s6(t+1)=s4

s7(t+1)=s5

s8(t+1)=s6

s9(t+1)=s7

s10(t+1)=s8

s11(t+1)=s9

s12(t+1)=s10

s13(t+1)=s11

s14(t+1)=s12

s15(t+1)=s13

s16(t+1)=s14*x2|s15*x2

sk=s16

CBФ имеет вид:

y1=s1|s12|s13

y2=s2

y3=s3|s16

y4=s4

y5=s5

y6=s6

y7=s7

y8=s8|s9

y9=s10

y10=s11

y11=s14|s15

Выполняется минимизация числа состояний. При этом используется метод пар.

Выписываем классы 1-эквивалентных состояний, чтобы перейти от автомата Мура к автомату Мили.

1.s0,s10,s11:(1-y1)

2. s6,s7: (1-y8)

3. s12,s13: (1-y11)

4. s14,s15: (X2-y2,x2-y3)

Строится таблица пар:

1 экв.	1	X2	x2
0--10	1--12
0--11	1--13
10--11	12--13
6--7	8--9
12--13	14--15
14--15		2--2	16--16

После минимизации получим:

a0=s0, a1=s1, a2=s2, a3=s3, a4=s4, a5=s5, a6=s6, a7=s7, a8=s8, a9=s9,

a10=s10,s11; a11=s12,s13; a12=s14,s15; s13=s16; a14=sk

После минимизации строим ПТП ЦА Мили

Ai(t)	Xi,j(t)	Aj(t+1)	Yi,j(t+1)
A0	1	A1	Y1
A1	1	A2	Y2
A2	1	A3	Y3
A3	X1	A4	Y4
	x1	A5	Y5
A4	1	A6	Y6
A5	1	A7	Y7
A6	1	A8	Y8
A7	1	A9	Y8
A8	1	A10	Y9
A9	1	A10	Y10
A10	1	A11	Y1
A11	1	A12	Y11
A12	X2	A2	Y2
	x2	A13	Y3
A13	1	A14	Yk

4.2 Структурный синтез

Выбор варианта кодирования

Чтобы найти вариант кодирования состояний автомата близкий к оптимальному, построим диаграмму Вейча для 4 переменных.

Оптимальным является тот вариант, когда при переходе из одного состояния автомата в другое переключается наименьшее число триггеров (самый лучший вариант - один триггер).

Q1	Q3	q3
	A1	A0	A14	A13	Q2
	A2	A6	A8	A12	q2
q1	A3	A4	A10	A11
	A5	A7	A9	------	Q2
	Q4	q4	Q4

В итоге получим следующее значения кодов состояний

A0	0001	A8	0111
A1	0000	A9	1011
A2	0100	A10	1111
A3	1100	A11	1110
A4	1101	A12	0110
A5	1000	A13	0010
A6	0101	A14	0010
A7	1001

Неиспользованная кодовая группа - 1010

4.3 Построение кодированной ПТП, синтез функций возбуждения и выходов

По заданию на курсовое проектирование, при разработке УА с жесткой логикой нужно использовать JK - Триггер.

Q(t)		Q(t+1)	J	K
0		0	0	*
0		1	1	*
1		0	*	1
1		1	1	0

Строится кодированная ПТП ЦА Мили

		Кодированная таблица переходов
ai	ai(t)	xi,j(t)	aj(t+1)		yi,j(t)				Qjk
	Q1Q2Q3Q4		aj	Q1Q2Q3Q4		j1	k1	j2	k2	j3	k3	j4	k4
a0	0001	1	a1	0000	y1	0	0	0	0	0	0	0	1
a1	0000	1	a2	0100	y2	0	0	1	0	0	0	0	0
a2	0100	1	a3	1100	y3	1	0	1	0	0	0	0	0
a3	1100	X1	a4	1101	y4	1	0	1	0	0	0	1	0
		x1	a5	1000	y5	1	0	0	1	0	0	0	0
a4	1101	1	a6	0101	y6	0	1	1	0	0	0	1	0
a5	1000	1	a7	1001	y7	1	0	0	0	0	0	1	0
a6	0101	1	a8	0111	y8	0	0	1	0	1	0	1	0
a7	1001	1	a9	1011	y8	1	0	0	0	1	0	1	0
a8	0111	1	a10	1111	y9	1	0	1	0	1	0	1	0
a9	1011	1	a10	1111	y10	1	0	1	0	1	0	1	0
a10	1111	1	a11	1110	y1	1	0	1	0	1	0	0	1
a11	1110	1	a12	0110	y11	0	1	1	0	1	0	0	0
a12	0110	X2	a2	0100	y2	0	0	1	0	0	1	0	0
		x2	a3	0010	y3	0	0	0	1	0	0	0	0
a13	0010	a14	a14	0011	yk	0	0	0	0	1	0	1	0

Исходя из этой таблицы строятся функции возбуждения и выходов:

Функции возбуждения:

qj1=a2|a3&(x1|X1)|a5|a7|a8|a9|a10

qk1=a4|a11

qj2=a1|a2|a3*X1|a4|a6|a8|a9|a10|a11|a12&X2

qk2=a3&x1|a12&x2

qj3=a6|a7|a8|a9|a10|a11|a13

qk3=a12&X2

qj4=a3&X1|a4|a5|a6|a7|a8|a9|a13

qk4=a0|a10

Функции выходов:

y1=a0|a10

y2=a1|X2&a12

y3=a2|x2&a12

y4=X1&a3

y5=x1&a3

y6=a4

y7=a5

y8=a6|a7

y9=a8

y10=a9

y11=a11

yk=a13

По заданию, нужно разработать УА с жесткой логикой по критерию максимального быстродействия. Элементы типа И-ИЛИ-НЕ обладают высоким быстродействием.

Поэтому, минимизация функций возбуждения и функций выходов будет вестись с помощью диаграмм Вейча через нахождение МДНФ - отрицание заданной функции.

Функции возбуждения после минимизации будут иметь вид:

qj1=Q1Q2|q3Q4|q2Q3q4

qk1=Q1|Q3Q4|q3q4|Q2q4

qj2=q1Q3Q4x1|Q2Q3q4|Q1Q2Q3|Q1q3Q4x2

qk2=q4|q1Q4X1|Q2Q4|Q1q2Q3|q2q3X2|q1q2q3

qj3=q2Q3|Q3Q4|Q1q2Q4|Q1Q2q3q4

qk3=Q3|q4|Q2q3|q3x2|q1q3

qj4=Q1Q2q4|Q1q3Q4|q2q3Q4|q2Q4X1

qk4=q1Q2|q2Q3|Q3Q4|q2Q4|Q1q3

Функции выходов после минимизации будут иметь вид:

y1=q1Q2|q2Q3|Q3Q4|q2Q4|Q1q3

y2=q1|Q2q3|q3x2|q4|q2Q3

y3=q1|Q2|q4|q3Q4X2

y4=q3|q4|Q2|Q3x1

y5=q3|q4|Q4X1|Q2

y6=Q1|Q2|Q4|q3

y7=Q1|q2|q4

y8=q3|Q4|Q1Q2|q1q2

y9=Q2|Q4|Q3|q1

y10=q2|Q1|Q3

y11=Q1|Q3|q4

yk=q2|Q3|q4

4.4 Реализация управляющего автомата с жёсткой логикой на заданной элементной базе

Данный автомат может быть реализован разными путями. По заданию необходимо разработать автомат с максимальным быстродействием.

Состояния автомата закодированы четырьмя разрядами, значит нужно использовать 4 триггера. Автомат должен быть синхронизирован, причём динамически.

Микросхемы логики выберем из серий К155, К555 .

Рассмотрим примененный в нашей работе вариант структурного синтеза.

Выходы триггеров подключаются на логике вместе с управляющими сигналами На ЛЭ реализуются функции возбуждения и функции выходов.

Выходы управляющего автомата формируются следующим образом: с выходов логических элементов они поступают на разъем. Все выходы автомата формируются по позитивной логике, то есть 0 соответствует отсутствию сигнала, а 1 - присутствию.

Схема электрическая принципиальная УА с жесткой логикой представлена в приложении 3.

Используемые микросхемы:

К155ЛН1 - 6-не

К155ТМ2 - D-триггер

К155ТВ1 - JK-триггер

К155ЛИ1 - 2и

К555ЛИ3 - 3и

К155ЛЕ4--3или-не

К155ЛР3 - 2-2-2-3И-4ИЛИ-НЕ

К155ЛР4 - 4 - 4И - 2 ИЛИ - НЕ

К155ЛД1 - 2 логических расширителя по ИЛИ

4.5 Расчет максимальной частоты следования синхросигнала

Структура автомата подразумевает, что сигнал “пуск” происходит после сигнала “инициализация”. Для цели инициализации при включении питания предусмотрена цепь R1-C1, которая обеспечивает установку триггера управления . R1=1кОм, С1=1мкФ

Уровень логической единицы для микросхем формируем резистором R1, сопротивление которого 1 кОм.

Для логических элементов серии К155 tзд. max = 25 нс.

Для микрросхемы К155ЛР4 tзд. max = 39 нс

Для триггера К155ТВ1 tзд. max = 40 нс. Для микрросхемы К155ЛР3 tзд. max = 33 нс.

Чтобы схема установилась при инициализации, требуется не менее 25нс+40нс+25нс=90нс

По принципиальной схеме (см. приложение 3) рассчитаем минимальный период следования импульсов синхронизации (рассматриваются элементы J04, I10, J13 (лист 1).

T = tТВ1 + tли3 + tлр3+3* tЛД = 40 + 25 + 39+7.5 = 106 (нс)

Частота f = 1 / T = 1 / 106 нс = 9 433 762 (Гц)

4.6 Описание работы

При включении питания на вход конъюнктора (D1.1) , пока поступает 0 (происходит зарядка конденсатора С1 через сопротивление R1) происходит инициализация, устанавливающая JK-триггеры (D5-D8) в начальное состояние. Также этот сигнал поступает на триггер управления(D2), устанавливая его через R-вход в 0, что заставляет через элементы К155ЛИ1(D9,D10) отключить выходы схемы, т. е. У-ки не формируются. Затем конденсатор С1 заряжается и 1-ца поступает на входы R,S всех триггеров не изменяя состояния, функции возбуждения триггеров не формируются и схема не работает. Автомат находится в начальном состоянии и “ждёт” сигнала “пуск”.

Сигнал “пуск” соответствует нулевому импульсу, поступающему на вход S триггера D2 (ТМ2). На входе R данного триггера - пассивный сигнал, значит триггер установится в 1. Эта 1 с выхода триггера поступает на элементы (D9-D10), подключая выходы схемы, схема устанавливается в начальное состояние . В момент прихода сигнала «пуск» на выходе триггера D2 (TM2) формируется 1-ый уровень, который поступает на элемент ЛИ3, разрешающий проход синхроимпульса на входы синхронизации триггеров ТВ1 (D5-D8). При приходе синхроимпульса логика сформирует соответствующие функции возбуждения и выходные сигналы. По первому нарастающему фронту синхроимпульса триггеры D5-D8(ТВ1) перейдут под воздействием функций возбуждения в состояние, соответствующее следующему состоянию УА и т.д.

При появлении конечного состояния на выходе на котором формируется Y12, появляется нулевой уровень, который поступает на вход элемента D4.3 (ЛН1), что приводит к появлению 0 на входе элементов D3.1, D3.2 (ЛИ3). Запрещается проход синхроимпульса. Производится инициализация схемы по пункту 1.

5. Управляющий автомат с программируемой логикой

Управляющие автоматы с программируемой логикой строятся на основе принципа программного управления, использующего операционно-адресную структуру управляющих слов.

Микрооперация - слово ПЗУ, записанное по определенному адресу и содержащее информацию о микрооперациях, которые должны выполняться в данном такте работы операционного устройства, и информацию об адресе следующей микрокоманды. Для кодирования информации о выполняемых в одном такте микрооперациях, в микрокоманде выделяются поля операционные поля Y1..Yn, число которых определяет максимальное число выполняемых микроопераций в одном такте. Длина каждого операционного поля определяется количеством двоичных разрядов, используемых для кодирования сигналов микроопераций.

Для принудительной адресации микрокоманд адрес следующей МК указывается в каждой МК с возможностью его модификации в зависимости от значения ЛУ. В нашем случае, формат микрокоманды следующий:

По заданию требуется разработать управляющий автомат с программируемой логикой с принудительной адресацией.

Задание формата микрокоманд.

Всего в алгоритме 45 вершины, включая выдачу сигнала начала, и сигнала окончания работы. Следовательно нам потребуется ПЗУ с количеством >32 адресов. Существует ПЗУ 32х8 (К155РЕ3), его и будем использовать(4 шт) .

Рассмотрим формат управляющей МК.

Формат МК включает пять полей:

РСЛ[0/5] - АДРПЕР - адрес перехода, причем разряд РСЛ[5] используется для принудительной модификации адреса.

РСЛ[6/8] - поле логического условия ЛУ .

Для кодирования ЛУ используются 4 комбинации , а пятая (все нули) - для организации безусловного формирования пятого разряда адреса;

РСЛ[9/15] - поле управляющего сигнала (необходимо 6 бита)

РСЛ
АДРПЕР	ЛУ	Y

0 5 6 8 9 15

5.1 Построение кодированной ГСА



5.2 Таблица прошивки ПЗУ

N	АДРПЕР	ЛУ	Y	ВЕРШИНА
0	000001	000	000000	0
1	000010	000	000001	1
2	00010Х	001	000010	2
3	000011	000	100001	43,авария
4	00011Х	010	000011	3
5	000011	000	011111	41
6	001000	000	000101	5
7	000110	000	000100	4
8	00101Х	010	000110	6
9	001101	000	001000	8
10	001001	000	000111	7
11	001100	000	001001	9
12	001101	000	001000	10
13	00111Х	011	001010	11
14	01000Х	001	001011	12
15	000011	000	011111	41
16	010010	000	001101	14
17	010000	000	001100	13
18	010011	000	001110	15
19	010100	000	001111	16
20	01011Х	100	010000	17
21	011000	000	010010	19
22	010101	000	010001	18
23	000011	000	011111	41
24	011001	000	010011	20
25	011010	000	010100	21
26	011011	000	010010	22
27	01110Х	100	010101	23
28	011110	000	010110	24
29	100110	000	010111	25
30	011111	000	011000	26
31	100000	000	010001	28
32	100001	000	010011	30
33	100010	000	010101	32
34	10010Х	011	011010	34,35
35	101010	000	011011	37
36	011011	000	010010	22
37	100011	000	010101	36
38	100111	000	011001	27
39	101000	000	010001	29
40	101001	000	010000	31
41	100010	000	010101	33
42	10110Х	011	011010	38
43	101110	000	100000	42
44	101101	000	011101	39
45	101011	000	011110	40
46	101111	000	100000	42
47	110000	000	100010	44
48	000000	000	100011	45, КОН

Логические условия кодируются 3 разрядами:

5.4 Структура МПА с программируемой логикой

Функциональная схема МПА представлена ниже.

Пуск автомата производится подачей сигнала РА:=0. По сигналу «чтение» производится выборка слова из ПЗУ и занесение его в регистр слова РСЛ, который состоит из 15-разрядов. Кодуправляющих полей Y1 поступают на схему дешифратора DC, выходы которого подключены к схеме образования управляющих сигналов СхОУ.

Адрес следующей МК формируется по сигналу РА:=КМ(АДРПЕР, MS1). По этому сигналу содержимое РСЛ[0/4] переписывается в РА[0/4], а в РА[5] через мультиплексор MS1 записывается значение ЛУ.

Если содержание поля ЛУ равно нулю, тогда запись происходит РА[5] соответственно из РСЛ[5]. Признаком конца МК (конец алгоритма) будет нулевое содержание полей АДРПЕР, ЛУ1.

5.5 Описание работы принципиальной схемы УА с программируемой логикой

При появлении нулевого уровня на входе «Инициализации», происходит появление 0 на выходе элемента D1.1 (ЛИ4). Это приводит к установлению триггера D2.1 (ТМ2) в 1. На прямом выходе триггера появляется 1, а на инверсном - 0. С инверсного выхода, 0 поступает на асинхронный вход сброса регистров D3, D12, D13 (ИР13). Так как триггер находится в устойчивом состоянии, постоянный уровень 0 приведет к постоянному состоянию «сброшенности» регистров, то есть они не будут работать.

При появлении сигнала ПУСК на входе R триггер D2.1 (TM2) устанавливается в единичное состояние. На инверсном выходе триггера будет 1. Этот сигнал разрешает работу всех регистров D3, D12, D13 (ИР13).

В конце работы алгоритма в РСЛ[0] должен сформироваться сигнал завершения работы. Данный сигнал закодирован одной 1, поэтому мы снимаем его с 35 выхода дешифратора D18(ИД3). Посылаем этот сигнал на элемент, который с него запрещает прохождение синхроимпульса и устанавливает триггер D2.1 в единичное состояние. Далее происходит инициализация схемы (пункт 1).

Список использованной литературы

1 Сергеев Н.П., Вашкевич Н.П. «Основы вычислительной техники». Учебное пособие.

2 Справочник по интегральным микросхемам. / под ред. Б.В. Тарабрина.

3 Майко Г.В.«ASSEMBLER для IBM PC».

Размещено на Allbest.ru