Вступ
Основним Завдання даної курсової роботи є проектування багатофункціонального регістра-автомата з пам'яттю, у Якого вхіднімі є змінні й безліч мікрооперацій, а віхіднімі - и, Як основного вузла Операційного автомата (ОА). Це Завдання досягається шляхом Розробка комбінаційніх схем обчіслювачів и комутаторів за відомою структурою регістра на сучасній елементній базі мультіплексорів, дешіфраторів, ПЗП, програмувальні логічні матріці, арифметико-логічні Пристрої й т.п.
Завдання курсового проекту Передбачення синтез БФР Як на ЕЛЕМЕНТІВ Малої ї середньої так и високого щабля інтеграції.
Навички, Отримані в результаті виконан даного курсового проекту, можут буті Корисні ї у дипломному проектуванні, а кож при віконанні науково-дослідних и дослідно-конструкторських робіт.
1. Вибір варіанта Завдання
У даній курсовій роботі необхідно спроектуваті багатофункціональній Регистр (БФР), Що віконує завдань набор мікрооперацій, Що и буде Основним вузлом сінтезованого Операційного автомата.
Список мікрооперацій:
Для варіанта № 10 завдань Наступний список мікрооперацій
4, 5, 10, 14 (n1 = 2, n2 = 4), 24, 30, 34, 40 (n1 = 3), 46
Операція віконувана Схема контролю:
x1: R <= m; x2: R = 1 ... 1 ... 1, де m - двійкове представлення суми варіанту по списку ї числа 23. № варіанта - 10, отже m = 10 +23 = 33 = 00100001 2
Зміст мікрооперацій:
y1: R: = A1 + m
y2 R: = A1 + R
y3: R: = A1R
y4: R: = (A2 (1:2) & R (1:2). ~ R (3:4). A2 (5:8))
y5: R: = R (5:8) .000
y6: R: = ~ R1.R (2). ~ R (3). R (4) . ~ R (5). R (6). ~ R (7). R (8)
y7: R: = ЯКЩО (R1) A1 (1) ТІ (R-1) ІНАКШЕ (R +1)
y8: B = (R (1:3). ~ R (4:8)) A3
y9: B = ЯКЩО A3 (1) * A3 (2) * A3 (3) * A3 (4) ТІ ~ R ІНАКШЕ R
Синтез буде віконаються на елементи серії К555 малого, середней ї великого ступенів інтеграції. В ЯКОСТІ трігерів для синтезу застосовуємо JK-тригери.
2. Опіс Функціонування БФР
в загальному випадка Регистр R віконує множини МО. У шкірному машинного такті Регистр Може віконуваті Тільки одну МО. Множини можна умовно розділіті на 3 підмножіні, Що не перетінаються:. До Першої підмножіні відносяться Такі МО, в результаті виконан якіх проходити змінення змісту регістра. Ці МО опісуються оператором прісвоювання, де - Деяка функція від Значення слів, Що поступаються по вхіднім шинам -.
До них, Наприклад, відносять МО Наступний увазі:
- занесення у Регистр констант, зокрема, коду 00 .... 0 (R: = 00 ... 0);
- прийом коду з шини А (R: = A).
До підмножіні відносять Такі МО, в результаті виконан якіх НЕ відбувається Зміна змісту регістра, альо відбувається передача в Деяк сукупність вихідних шин кодів, Що залежався, в Загальна випадка, от змісту регістра, та від кодів на вхідніх шинах. Смороду опісуються оператором прісвоювання увазі:, де-множини вихідних шин;
- Деяка функція від змісту регістра та вхідніх шин.
До них відносять, Наприклад, наступні:
- передача у віхідну шину змісту регістра ();
- передача у шину кон'юнкції від змісту регістра та віхідної шини.
приклада є передача старого коду з регістра у віхідну шину з одночаснім занесених нового коду в Регистр з вхідної шини.
Структурна схема пристрою, Що розробляється, представлено на малюнку 3.1.
Малюнок 3.1 - Структурна схема пристрою, Що розробляється.
Прістрій складатімется з чотірьох блоків, шкірні з я ких віконіватіме своє завдання, а самє:
- КС1 - комбінаційна схема 1, Що віконуватіме МО, які змінюють стан регістра, вхіднімі данними для неї є слова: А1, Котре приходити з зовнішньої шини, та А2, Котре є вхідною змінною, а кож попереднє Значення регістра;
- КС2 - комбінаційна схема 2, Що віконуватіме МО, Що націлені на Формування віхідної шини В, вхіднімі данними є вхадне слово А3 ТА значення регістра;
- КС3 - комбінаційна схема 3, Що генерує контрольні сигналі, вхіднімі данними є Значення регістра;
- Реєстр-Регистр - вузол, Що Призначений для Зберігання інформації та зміну свого стану в залежності від КС1;
- ШФ - шинний формувач, Призначений для передачі данних з шини В у Загальну шину та прийому слова А1 з Загальної шини.
3. Синтез комбінаційніх схем БФР
3.1 Розбівка безлічі МО на підмножіні, cегментація
Безліч віконуваніх регістром мікрооперацій Y = {y 1 , , y 2 , y 3 , y 4 , y 5 , y 6 , y 7 , y 8 , y 9 } умовно можна Розбита на Дві підмножіні: Y 1 = {y 1 , y 2 , y 3 , y 4 , y 5 , y 6 , y 7 } и Y 2 = {y 8 , y 9 }.
Перша множини містіть у собі Такі МО, у результаті виконан якіх відбуваються Зміна вмісту регістра. Ці МО опісуються оператором прісвоювання R: = f (A 1 , A 2 , ... A k , R), де f - Деяка функція від Значення слів, Що надходять по вхідніх шинах - A 1 , A 2 , ... A k , а кож від вмісту регістра R, Що існував в ньому до моменту виконан даної МО.
До підмножіні Y 2 віднесемо Такі МО, у результаті виконан якіх НЕ відбувається Зміна вмісту регістру, альо здійснюється передача в Деяк сукупність вихідних шин кодів, які залежався, у загально випадка, и от умісту регістра R, и от кодів на вхідніх шинах.
Сегментація для КС1: Сегментація для КС1:
у1:
8 січня
у2:
8 січня
y3:
8 січня
y4:
1 2
4 березень
8 травня
y5:
1 травня
8 червень
y6:
8 січня
y7:
8 січня
Сегментація для КС2
У8:
1 Березня
8 квітня
У9:
8 січня
3.2 Формування функцій збудження
3.2.1 Формування функцій збудження для КС1 (для JK-тригера)
Функції збудження для кожної МО
У серії вікорістаємо синхронно JK - тригер, Що має Наступний таблицю переходів:
Таблиця 4.1 - таблиця переходів JK - тригера
Q (t)
Q (t +1)
J (t)
K (t)
0
0
0
X
0
1
1
X
1
0
X
1
1
1
X
0
Синтез віконувався по Наступний принципом:
1) Одержуємо ті значення в його призначення та необхідно Встановити Регистр (Наприклад A1 & R або суму 2A2 + R на суматорі)
2) Мультиплексором робим вібірку потрібного Значення залежних від вікорістову...
