коротити довжину мікрокоманд дозволяє застосування вертикального мікропрограмування? при якому кожна мікрооперація кодується ]log2 n[ - розрядним кодом? де n - загальна кількість мікрооперацій. Таке кодування накладає обмеження на методи виконання операцій? а саме? не повинно бути операцій? що потребують одночасного виконання ряда мікрооперацій. В тих випадках? коли це обмеження виконати неможливо? треба використовувати складні мікрооперації? що складаються з сукупності простих.2.2 Опис керуючого автомату МіліЗа способом формування функції виходів виділяють три типи абстрактних автоматів: автомат Мілі, автомат Мура та С-автомат.В абстрактному автоматі Мілі значення функції виходу в момент t залежить не лише від стану автомата, але і від набору значень вхідних сигналів.Довільний абстрактний автомат Мілі має один вхідний і один вихідний канали.Автомат Мілі характеризується системою рівнянь:(2.1)де - множина вхідних сигналів автомата (вхідний алфавіт);- множина станів автомата (алфавіт станів); - множина вихідних сигналів (вихідний алфавіт).? - функція виходів автомата;? - функція переходів автомата. Іншими словами, функція виходів ? задає відображення (XS)>Y, тобто ставить у відповідність будь-якій парі елементів декартового добутку множин (XS) елемент множини S.2.3 Кодування граф-схеми автоматуВ автоматі Мілі початок і кінець мікропрограми представляються початковим станом автомата а0. Кожна дуга, яка виходить із операторної вершини позначається символом аі. Якщо декілька дуг, позначені певними станами ак, входять до одного блоку графа мікропрограми, то всі вони помічаються однаковим символом стану ак.Позначення операцій та логічних умов наведено у таблиці 3.2.4 Побудова таблиці переходівУмови переходу по мікропрограмі від одного стану до іншого задають функцію переходів автомата. Таблиця переходів (виходів) являє собою таблицю з подвійним входом, рядки якого пронумеровані вхідними буквами, а стовпці - станами. На перетині вказується стан, у який переходить автомат (в таблиці переходів) або вихідний сигнал, що видається ним (у таблиці виходів).Іноді при завданні автоматів Мілі використовують одну суміщену таблицю переходів і виходів, в якій на перетині стовпця аm і рядка хj записуються у вигляді аs/yg наступний стан і вихідний сигнал, що видається.У таблиці 4 для заданого автомата маємо суміщену таблицю переходів і виходів. Таблиця 2 - Таблиця переходів і виходів|
t | t+1 | Тригери | | | | JK2 | JK1 | JK0 | | ai | код ai | xi | ai+1 | код ai+1 | yi | J2 | K2 | J1 | K1 | J0 | K0 | | a0 | 000 | | a1 | 001 | y1,y2,y3,y4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | | | | | a2 | 010 | | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | | | | | a3 | 011 | | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | | a1 | 001 | | a2 | 010 | y5 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | | | | | a3 | 011 | | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | | a2 | 010 | ___ | a3 | 011 | y6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | | a3 | 011 | ___ | a4 | 100 | y7,y8 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | | a4 | 100 | | a5 | 101 | y9,y10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | | | | | a2 | 010 | | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | | | | | a3 | 011 | | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | | a5 | 101 | ____ | a6 | 110 | y11 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | | a6 | 110 | ____ | a0 | 000 | y12 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | | |
2.5 Синтез керуючого автоматуКеруючі пристрої складаються із окремих логічних схем елементів, які виробляють керуючі сигнали в заданій послідовності. Такий керуючий пристрій можна розглядати як керуючий автомат типу Мура чи Мілі.Для автомату Мілі вихідний сигнал залежить не лише від внутрішнього стану, а й від зовнішнього стану схеми. Можна побудувати граф переходів автомата Мура, де вершинами являються стани автомата, а дугами - умови переходу з одного стану в інший.В залежності від способу визначення вихідного сигналу в синхронних автоматах існує два способи:вихідний сигнал y(t) однозначно визначається вхідним сигналом x(t) і станом а(t-1) автомата в слідуючий момент часу;вихідний сигнал y(t) однозначно визначається вхідним сигналом x(t) і станом а в даний момент часу. Автомати можна задати також у вигляді графів, таблиць виходів та переходів, суміщеної таблиці переходів і виходів. Управляючий пристрій складається із окремих логічних схем, що виробляють управляючі сигнали в заданій послідовності. Такий управляючий пристрій можна розглядати як керуючий автомат типу Мура чи Мілі.Після побудови автомата Мілі функціонування керуючого автомата представляють у вигляді таблиць переходів і виходів. Для цього спочатку виробляють кодування станів автомата двійковими кодами, визначають тип та кількість тригерів. Потім по таблиці переходів встановлюють значення сигналів на входах тригерів, при яких відбуваються переходи; визначають функції збудження тригерів і виконують їх мінімізацію (спрощення). По знайдених виразах будується схема управляючого автомата на вибраних елементах.В нашому випадку буде використовуватись три логічні умови Х = {х1,x2,х3} і дванадцять мікрооперацій Y = {y1, …, y10}Отже, для кодування станів автомата необхідно 3 JK-тригера: JK0, JK1, JK2,. Закодуємо стани автомата так, як це показано у таблиці 5.Для побудови функцій збудження тригерів і виходів використовується структурна таблиця автомата (таблиця 5).На основі таблиці 5 будується канонічна система функцій виходів і функції збудження тригерів.Функції виходів:;; ; ;;; ;;;;.Функції збудження тригерів:;;;. 3. МЕТОДИКА КОНТРОЛЮ3.1 Теоретичні відомостіРізноманітні задачі можна вирішувати за допомогою методу контролю, який оснований на властивостях порівнянь. Розвинуті на цій основі методи контролю арифметичних і логічних операцій називають контролем по модулю. Арифметичні операції виконуються на суматорах прямого, оберненого і доповняльного коду. Допустимо, що зображення чисел зберігаються в машині деякого коду, тобто операція перетворення в заданий код на виході чи вході машини. Методика реалізації операцій контролю представляється наступним чином. По-перше розглянемо зображення числа в відповідному коді, як єдину кодову комбінацію. Розглянемо послідовність дій на прикладі суматора прямого коду додаються тільки цифрові частини зображення чисел, а знак зберігається, то контроль можна здійснити двома способами: 1) роздільний контроль знакової і цифрової чистин зображень результату; 2) загальний контроль всього зображення. При роздільному способі для контролю знакових розрядів можна використовувати засіб для визначення переповнення, так як у випадку модифікованого коду поява помилок в знакових розрядах приведе до неспівпаданню інформації в них. При перевірці правильності обробки цифрових частин зображень також не виникає особах ускладнень. При загальному способі контролю потребує корекцію контрольного коду результату із-за того, що знак результату при додаванні повторює знак доданків. Контроль по модулю дозволяє ефективно визначити одиничні помилки. Однак одинична помилка в одному розряді може привести до ряду помилок, в декількох розрядах. Тому краще знайти засоби, які дозволять знайти не тільки одиничні помилки, але ряд їх пакетів, які можуть зустрічатись. Для цього використовуються арифметичні коди. Одним з таких кодів є AN-код, де А-контролюєме число, N-модуль. Для таких кодів змінюються поняття відстані і ваги. Вагою арифметичного коду прийнято вважати кількість нульових символів в кодовій комбінації, а відстань визначається як вага різниці кодових комбінацій, називають арифметичною відстанню. А = 2і - 1 , і=2,3,… АN1 ? АN2 = A(N1 ? N2) Якщо ділення виконується без остачі, помилок немає, якщо з остачею - помилки є. АN1 ?АN2 = A2?N1 ?N2 АN - використовуються для контролю лише в тих пристроях, де реалізується операція ділення. 3.2 Приклад контролю виконання операції множення за допомогою 11N-кодуВиконаємо числовий контроль за допомогою 11N-коду для заданих чисел:N1 = 57 N2 = -923 A=11 11*57*(-923)*11 = 121*(-52 611) = -6 365 931 Тепер отримане число ділимо на 121: -6 365 931/121 = -52611 Отримаємо -52611 - це означає що націло ділиться отже не існує помилки. Остача в цьому прикладі дорівнює нулю. Внесемо похибку в обчислення: -6 365 933/121 = -52611 і остачу 2, отже результат не збігається. ВИСНОВКИВ ході виконання курсової роботи проведено аналіз проблеми логiчної реалізації операції множення чисел у формі з фіксованою комою, зокрема, алгоритму множення на суматорі прямого коду, починаючи зі старших розрядів множника. Вищевказана операція перевірена на прикладі чисел А= 57 та В= - 923, а також для заданої операції побудовано алгоритм виконання множення чисел у формі з фіксованою комою. Потім за даним алгоритмом розроблено операційний та керуючий автомати. А також описана методика 11N контролю даної операції. ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬМетодичні вказівки до оформлення курсових проектів (робіт) у Вінницькому національному технічному університеті / Г.Л. Лисенко, А.Г. Буда, Р.Р. Обертюх. - Вінниця: ВНТУ, 2006. - 60 с.Прикладная теория цифровых автоматов: Учеб. для вузов по спец. ЭВМ / А.Я. Савельев. - М.: Высшая школа, 1987. - 272 с.Прикладная теория цифровых автоматов / К.Г. Самофалов, А.М. Романкевич, В.Н. Валуйский, Ю.С Каневский, М.М. Пиневич. - К.: Вища школа. Головное изд-во, 1987. - 375 с.Структура электронных вычислительных машин / С.А. Майоров, Г.И. Новиков. - Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1979. - 384 с.Электронные вычислительные машины и системы: Учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. / Б.М. Каган. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 592 с.Цифровые ЭВМ: Теория и проектирование / К.Г. Самофалов, В.И. Корнейчук, В.П. Тарасенко. - К.: Выща школа. Головное изд-во, 1989. - 424 с.Справочник по цифровой схемотехнике / В.И. Зубчук, В.П. Сигорский, А.Н. Шкуро. - К.: Тэхника, 1990. - 448 с.
Страницы: 1, 2, 3
|
