Список микрооперации и логических условий, реализуемых в ОА

Микрооперация	Действие	Логическое Условие	Действие
y1	B[0]:=|B[0]	x1	F=1
y2	A`:=|A`	x2	F`=1
y3	B`:=|B`	x3	A[0]=1
y4	C:=A+B	x4	B[0]=1
y5	C:=C+1	x5	C[-1]=1
y6	OV:=1	x6	A[0]=B[0]
y7	OV:=0	x7	B[0]=C[0]
y8	C`:=|C`	x8	C[0]=1
y9	Z:=1	x9	C[15]=0
y10	Z:=0	x10	A[15]=B[15]
y11	I:=0	x11	I=16
y12	I:=I+1
y13	C:=1
y14	C:=0
y15	A=П1(A)
y16	B=П1(B)
y17	С=П1(С)

Микропрограмма выполняемых в АЛУ операций.

Рис 3б. Микропрограмма выполняемых в АЛУ операций в терминах микроопераций и логических условий с разметкой состояний для проектирования управляющего автомата (лист второй).

Рис 3в. Микропрограмма выполняемых в АЛУ операций в терминах микроопераций и логических условий с разметкой состояний для проектирования управляющего автомата (лист третий).

Проектирование управляющего автомата АЛУ

Для проектирования данного УА выполним соответствующую разметку микропрограммы:

A1	Начало, конец
A2	Y1
A3	Y2
A4	Y3
A5	Y4
A6	Y5
A7	Y7
A8	Y6
A9	Y11
A10	Y8
A11	Y12, Y17
A12	Y9
A13	Y10
A14	Y11
A15	Y12, Y15, Y16
A16	Y9, Y14
A17	Y10, Y13

Из полученной разметки построим граф автомата:

Кодирование входных символов:

Входной символ	Код	Входной символ	Код
X1		X7
X2		X8
X3		X9
X4		X10
X5		X11
X6

Кодирование состояний автомата:

Состояние автомата	Код T1, T2, T3, T4, T5	Состояние автомата	Код T1, T2, T3, T4, T5
A1		A10
A2		A11
A3		A12
A4		A13
A5		A14
A6		A15
A7		A16
A8		A17
A9

При выборе элемента памяти следует учитывать простоту управления им. С этой точки зрения удобно выбирать триггеры, управляемые по единственному информационному входу – к таким относятся D- и T- триггеры. В нашем примере в качестве элемента памяти автомата выберем синхронный двухтактный D-триггер. Очевидно, для реализации нашего автомата понадобится пять D-триггеров.

Построим автоматную таблицу переходов:

Исходное состояние	Условие перехода	Состояние перехода	Функции возбуждения
D1	D2	D3	D4	D5
(a1) 00001	x1 x2	a(2) 00010
	|x1	a(14) 01110
	x1 |x2 x3	a(3) 00011
	x1 |x2 |x3 x4	a(4) 00100
	x1 |x2 |x3 |x4	a(5) 00101
(a2) 00010	x3	a(3) 00011
	|x3 x4	a(4) 00100
	|x3 |x4	a(5) 00101
(a3) 00011	x4	a(4) 00100
	|x4	a(5) 00101
(a4) 00100		a(5) 00101
(a5) 00101	x5	a(6) 00110
	|x5 |x6	a(7) 00111
	|x5 x6 x7	a(7) 00111
	|x5 x6 |x7	a(8) 01000
(a6) 00110	|x6	a(7) 00111
	x6 |x7	a(8) 01000
(a7) 00111	x8	a(10) 01010
	|x8	a(9) 01001
(a8) 01000		a(13) 01101
(a9) 01001	x9	a(11) 01011
	|x9	a(13) 01101
(a10) 01010		a(13) 01101
(a11) 01011	|x11 x9	a(11) 01011
	x11	a(12) 01100
	|x11 |x9	a(13) 01101
(a12)		a(1) 00001
(a13)		a(1) 00001
(a14) 01110	x10	a(15) 10000
	|x10	a(16) 10001
(a15) 10000	x11	a(17) 10010
	|x11 x10	a(15) 10000
	|x11 |x10	a(16) 10001
(a16) 10001		a(1) 00001
(a17) 10010		a(1) 00001

Запишем комбинационную схему, реализующую функцию переходов автомата. В моём случае эта схема реализует пять булевых функций D₁, D₂, D₃, D₄, D₅.

Запишем комбинационную схему, реализующую функцию выходов автомата.

Теперь изобразим функциональную схему управляющего автомата, используя функцию переходов и функцию выходов, с учётом выбранного элемента памяти:

Структурная схема управляющего автомата

Структурная схема управляющего автомата (дополнение 1)

Структурная схема управляющего автомата (дополнение 2)

Заключение по практической части

В ходе выполнения курсовой работы мной было спроектировано арифметико-логическое устройство, выполняющее алгебраическое сложение и вычитание и проводящее конъюнкцию операндов.

Список литературы

1. http://rus.625-net.ru
2. http://www.epson.ru
3. http://ru.wikipedia.org
4. http://www.kramer.ru
5. http://www.ixbt.com
6. Журнал «Сервисный центр» №10 2000г.
7. http://www.oki.ru

8. Архитектура ЭВМ. А.П. Жмакин
СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 320 с.: ил.
ISBN 5-94157-719-2

9. Требования к оформлению курсовых и дипломных работ: Методические указания для студентов специальности 071900 «Информационные системы и технологии» / Сост.: С.П. Бобков, Н.И. Терехин, О.Н. Ястребцев: Иван. Гос. Хим.-технол. ун-т. – Иваново 2003, 24 с.