Рефераты. Проектирование операционного устройства

Проектирование операционного устройства

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Электронные вычислительные машины»

Курсовой проект

по дисциплине «Теория автоматов»

Проектирование операционного устройства.

Выполнил

ст. гр. ИНФО-810

Бабкин А. Н.

Проверил

Ефимова Р. С.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2000

В вычислительной технике применяются так называемые операционные

устройства. Эти устройства могут выполнять различные операции над кодовыми

словами. Любая операция может быть представлена конечной

последовательностью действий, эти действия называются микрооперациями.

В данной работе проводится проектирование операционного устройства,

выполняющего операцию сложения двоичных чисел с фиксированной запятой в

обратных кодах.

Содержание

Введение.________________________________________________________________4

1. Разработка структурной схемы операционного автомата.

1. Разработка содержательного графа операции

сложения двоичных чисел в обратных

кодах._____________________________5

2. Разработка структурной схемы операционного

автомата.__________________8

1. Разработка функциональной схемы операционного автомата.

1. Синтез блока

П._____________________________________________________10

2. Синтез блока

C._____________________________________________________11

2. Разработка функциональной схемы управляющего автомата.

1. Структурная схема управляющего

автомата._____________________________28

2. Закодированная граф-схема работы управляющего

автомата и граф управляющего

автомата.________________________________28

3. Синтез комбинационных схем, реализующих функции возбуждения

элементов памяти управляющего

автомата.______________________________31

3. Функциональная схема операционного устройства.

1. Организация связей между

___________________________________________33

операционным и управляющим автоматами.

2. Описание работы операционного устройства

на заданном отрезке

времени.__________________________________________33

Заключение.______________________________________________________________34

Литература.______________________________________________________________34

Приложение._____________________________________________________________35

Введение

Задачей данного курсового проекта является разработка операционного

устройства для выполнения заданной операции сложения с фиксированной

запятой чисел, представленных обратными двоичными кодами

на уровне логических схем. Эта задача разбивается на две: разработку схем

операционного автомата и управляющего автомата.

Все непосредственные операции действий над словами, вычисления логических

условий, хранения данных возлагаются на операционный автомат.

Управляющий автомат вырабатывает последовательность управляющих сигналов

в соответствии микропрограммой функционирования операционного устройства.

Эти управляющие сигналы поступают на вход операционного устройства.

1. Разработка структурной схемы операционного автомата

1.1. Разработка содержательного графа операции сложения двоичных чисел в

обратных кодах

Для составления формального описания работы операционного устройства (ОУ)

необходимо проанализировать словесное описание алгоритма выполнения

заданной операции и с учетом исходных данных дать описание с помощью Ф-

языка:

. слов (наименование, тип, формат);

. микроопераций;

. логических условий;

Описание слов показано в табл. 1.

Таблица 1

|Слово |Назначение слова |Тип слова |

|А(1:25) |Первое слагаемое |Входное, внутреннее |

|В(1:25) |Второе слагаемое |Входное, внутреннее |

|С(1:26) |Результат |Внутреннее, выходное |

|П(1) |Признак переполнения |Внутреннее, выходное |

Описание микроопераций дано в табл. 2.

Таблица 2

|тма | |е | |

|1 |Начало |y0 | |

|2 |Присвоение слову П(1) |y1 |П(1):=0 |

| |и старшему разряду | |С(1):=0 |

|3 | | | |

|4.1 |Слову С(1:26) |y2 |C(1:26):=00.В(2:25)+01.|

| |присвоить значение | |(А(2:25) |

|5.1 |Слову С(1:26) |y3 |C(1:26):=00. А(2:25) + |

| |присвоить значение | |01.(В(2:25) |

|6.1 |К слову С(1:26) |y4 |С(1:26):= С(1:26)+1 |

|7.1 |Образование в С(1:26) |y5 |С(1:26):= |

| |прямого кода | |С(1:2).(С(3:26) |

|8 |Слову С(1:26) |y6 |C(1:26):=00. А(2:25) + |

| |присвоить значение | |00.В(2:25) |

| |В(1:25) | | |

|9.1 |Слову П(1) |y7 |П(1):=1 |

|9.2 |Знаковому разряду |y8 |С(2):=А(1) |

|10 |Конец |y0 | |

Логические условия, под действием которых вырабатываются управляющие

сигналы, описаны в табл. 3.

Таблица 3

|ма | |е | |

|3 |Проверка знака слова |x1 |[pic] |

| |А(1:25) | | |

|4,5 |Проверка знака слова |x2 |[pic] |

| |В(1:25) | | |

|6 |Проверка старшего |x3 |[pic] |

|7,9 |Проверка знака слова |x4 |[pic] |

| |С(1:26) | | |

Для проектирования ОУ необходимо удостоверится в правильности алгоритма,

для этого "прогонка" (проверка) алгоритма проводилась по всем возможным

случаям знака множителей, а также на случай переполнения. В результате этой

проверки выяснено, что алгоритм верен, и на его основе можно ОУ (см.

Приложение табл. 20).

Чтобы связи между ступенями алгоритма представлялись яснее, весь алгоритм

можно изобразить в виде содержательного графа, который дает визуальное

представление об алгоритме данной операции. Содержательный граф-схема

микрооперации предсталена на рис. 1.1.1.

В структурном отношении операционный автомат может быть разбит на блоки,

каждый из которых содержит в себе элементы памяти и комбинационные схемы,

количество блоков определяется количеством слов с памятью.

Память – это регистр, длина которого совпадает с длиной слова.

Если микрооперации выполняются над отдельными разрядами слова и при этом

различны в разных разрядах, то в регистре выделяются так называемые поля,

то есть совокупности разрядов объединенных общей совокупностью

микроопераций или общим участием в формировании условий. Например, поле

знаковых разрядов.

Разбиение на поля данных слов при заданной операции описано в табл. 4.

Таблица 4

|А | |x1 |А(1), А(2:25) |

|В | |x2 |В(1), В(2:25) |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6