Реферат по предмету "Коммуникации и связь"


Методичка для курсового проектирования по ПТЦА прикладная теория цифровых автоматов

--PAGE_BREAK--  ║    ┌────────────┐

                   C││RG││  ║    │   f1=(A-B) │

                    ││  ││  ║   A│            │

         I1═════>══>╡│  │╞══╝  ═>╡   f2=(-A+B)│      ┌─┐

                    ││  ││       │            │S    S│1│

                    ││  ││       │            ╞>   ═>┤ o───>z

                    ┴┴──┴┘       │            │      │ │

                      B          │            │      └─┘

                  ─/┬┬──┬┐       │            │

                   C││RG││       │            ├────────────>p

                    ││  ││B     B│            │

          I2═════>═>╡│  │╞>    ═>╡            │    ─/┬┬─┬┐

                    ││  ││       │            │     C││ │├>rO

                    ││  ││       │            │      ││ ││

            rI─────>┴┴──┴┘       └────────────┘      └┴─┴┘
     Кроме того, в ОА необходимо реализовать все информацион-

ные связи, соответствующие микрооперации коммутации, а  также

микрооперации запоминания (загрузки, записи) и обнуления.
    ╔══════════════════════════════════════════════╗

    ║                 A     ╔══════════════════════║═══════>D

    ║  ┌────┐     ─/┬┬──┬┐  ║   ┌────┐    ┌──────┐ ║

    ║  │ MUX│      C││RG││  ║   │M2*8│ 1─>┤cr  SM│ ║

    ╠═>┤0   │       ││  ││  ║   │    │    ├─     │ ║

I1══║═>┤1   ╞══════>╡│  │╞══╩══>╡    ╞═══>╡I1    │ ║ ┌─┐

    ║  ├    │       ││  ││  A   │    │    │      │ ║ │1│

    ║  │А   │      W││  ││      ├─   │    │     S╞═╩>╡ o───>z

    ║  └A───┘     ─A┴┴──┴┘      └A───┘    │      │   │ │

    ║   │          │             │        │      │   └─┘

    ║  umA         uA           uiA       │      │

    ║                  B                  │      │

    ║  ┌────┐     ─/┬┬──┬┐      ┌────┐    │      │

    ║  │ MUX│      C││RG││      │M2*8│    │     p├─────────>p

    ╚═>╡0   │       ││  ││ B    │    │    │      │

I2════>╡1   ╞══════>╡│  │╞═════>╡    ╞═══>╡I2    │  C

       ├    │       ││  ││      │    │    │      │ ─/┬┬─┬┐

       │А   │      W││  ││      ├─   │    │      │1─>┤│T│├>rO

       └A───┘     ─A┴┴──┴┘      └A───┘    └──────┘R W││ ││

        │          │             │               ─A─A┴┴─┴┘

      uMB          uB           uiB             urO uwO
     5) Формулировка требований к управляющему автомату.

     При формировании управляющих сигналов  следует  обратить

внимание не только на операции, которые необходимо  выполнить

на данном шаге, но и на те оперции, которые нельзя  выполнять

на этом шаге, это — как правило, операции изменения памяти.

     Будем считать, что операция активна, если  значение  уп-

равляющего сигнала равно 1.





                                — 6 -

Для управления вычислениями  на  каждом  шаге  алгоритма

потребуются следующие управляющие сигналы:
             ║umA│umB│uwA│uwB│uiA│uiB│urO│uwO│

           ══╬═══╪═══╪═══╪═══╪═══╪═══╪═══╪═══╡

           m1║   │   │   │   │   │   │ 1 │ 0 │

           ──╫───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤

           m2║ 1 │ 1 │ 1 │ 1 │   │   │ 1 │ 0 │

           ──╫───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤

           m3║   │   │ 0 │ 0 │ 0 │ 1 │   │ 0 │

           ──╫───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤

           m4║   │ 0 │ 0 │ 1 │ 1 │ 0 │   │ 0 │

           ──╫───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤

           m5║ 0 │   │ 1 │ 0 │ 0 │ 1 │   │ 0 │

           ──╫───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤

           m6║   │   │ 0 │   │   │   │ 0 │ 1 │

           ──╨───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
     В незаполненных клетках  сигналы  безразличны.

     Заметив, что umA = umB, uiB = ┐uiA, окончательно полу-

чаем:

    ╔══════════════════════════════════════════════╗

    ║                 A     ╔══════════════════════║═══════>D

    ║  ┌────┐     ─/┬┬──┬┐  ║   ┌────┐    ┌──────┐ ║

    ║  │ MUX│      C││RG││  ║   │M2*8│ 1─>┤cr  SM│ ║

    ╠═>╡0   │       ││  ││  ║   │    │    ├─     │ ║

I1══║═>╡1   ╞══════>╡│  │╞══╩══>╡    ╞═══>╡I1    │ ║ ┌─┐

    ║  ├    │       ││  ││      │    │    │      │ ║ │1│

    ║  │А   │      W││  ││      ├─   │    │     S╞═╩>╡ o───>z

    ║  └A───┘     ─A┴┴──┴┘      └A───┘    │      │   │ │

    ║   └────┐   ┌─┘  B     ┌────┘        ├─     │   └─┘

    ║  ┌────┐│   │─/┬┬──┬┐  │   ┌────┐    │      │

    ║  │ MUX││   │ C││RG││  │   │M2*8│    │     p├─────────>p

    ╚═>╡0   ││   │  ││  ││  │   │    │    │      │

I2════>╡1   ╞│═══│═>┤│  │╞══│══>┤    ╞═══>╡I2    │

       ├    ││   │  ││  ││  │   │    │    │      │

       │А   ││   │ W││  ││  │   ├─   │    │      │   C

       └A───┘│   │─A┴┴──┴┘  │   └A───┘    └──────┘  ─/┬┬─┬┐

        │    │   │ └─┐      │ ┌─┐│                 1─>┤│T│├>rO

        │    │   │   │      ├>┤ o┘                 R W││ ││

        ├────┘   │   │      │ └─┘                 ─A─A┴┴─┴┘

       umB      uwA  uwB   uiA                   urO uwO

     ---│--------│----│-----│----------------------│-│-----

       y1       y2   y3    y4                     y5 y6
                      ║y1│y2│y3│y4│y5│y6│

                    ══╬══╪══╪══╪══╪══╪══╡

                    m1║  │  │  │  │ 1│ 0│

                    ──╫──┼──┼──┼──┼──┼──┤

                    m2║ 1│ 1│ 1│  │ 1│ 0│

                    ──╫──┼──┼──┼──┼──┼──┤

                    m3║  │ 0│ 0│ 0│  │ 0│

                    ──╫──┼──┼──┼──┼──┼──┤

                    m4║ 0│ 0│ 1│ 1│  │ 0│

                    ──╫──┼──┼──┼──┼──┼──┤

                    m5║ 0│ 1│ 0│ 0│  │ 0│

                    ──╫──┼──┼──┼──┼──┼──┤

                    m6║  │ 0│  │  │ 0│ 1│

                    ──╨──┴──┴──┴──┴──┴──┘





                                — 7 -
Структура вычислителя:

                     ┌────────────────────────────────┐

                  ══>╡I1                              │

                     │                                │

                  ══>╡I2         ОА                  D╞══>

                     │                                │

                  ┌──/C                             rO├──>

                  │  │                                │

                  │  │z  p umB uwA uwB uiA urO uwO    │

                  │  └┬──┬──A───A───A───A───A───A─────┘

                  │   │  │  │   │   │   │   │   │

                  │   │  │  │   │   │   │   │   │

                  │  ┌V──V──┴───┴───┴───┴───┴───┴─────┐

                  │  │z  p  y1  y2  y3  y4  y5  y6    │

                  │  │                                │

                  ┴──/C                               │

                     │           УА                   │

                  ──>┤rI                              │

                         продолжение
--PAGE_BREAK--└────────────────────────────────┘
     УА должен выполнять следующий алгоритм автоматного типа,

представленный в виде блок-текста:

     m1{xxxx10}

     g1>

     m2{111x10}

     m3{x000x0}

       >

     g2>

     m4{0011x0}

       >

     m5{0100x0}

       >

     m6{x0xx01}

       >
              _МИКРОПРОГРАММИРОВАНИЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЯ.

     МИКРООПЕРАЦИЯ — базисное (элементарное) действие,  необ-

ходимое для получения (вычисления) значения одной  или  более

переменных.

     Микрооперация присваивания В=А означает, что  переменные

левой части получают  значения  выражения  из  правой  части.

Всегда разрядность левой части равна разрядности правой  час-

ти. При этом биты, расположенные на одной и той же позиции  в

левой и правой частях, равны.

     Неиспользуемые разряды в левой части и произвольные зна-

чения в правой части микрооперации присваивания  обозначаются

(х). Например:

     (В[7],x,B[6..0]) = (A[7..0],x)

означает арифметический сдвиг влево на один разряд  8-разряд-

ного числа с присваиванием  произвольного  значения  младшему

разряду и с потерей старшего после знака разряда.  А,  напри-

мер, микрооперация

     (B[7..0],d) = (A[7],A[7..0])

означает арифметический сдвиг вправо на один разряд.

Микрооперация

     (p,S[3..0]) = A[3..0] + B[3..0] + q

описывает действие, выполняемое стандартным 4-разрядным  сум-

матором, если ( А, В,q ) являются его непосредственными входа-

ми, а ( р,S ) — выходами.

     Микрооперация (: ) — двоеточие -  означает  запоминание

(изменение значения) в памяти устройства. Переменная типа па-

мять сохраняет свое значение между двумя  очередными  присва-

иваниями.






                                — 8 -

     Микрооперации всегда входят в состав микрооператоров.

     МИКРООПЕРАТОР — набор взаимосвязанных микроопераций (или

одна микрооперация ), выполняемых одновременно и  необходимых

для получения одного или более  значений. Например:

     ( e,D:) = R1 + R2 + c

Фрагмент аппаратуры, реализующей этот микрооператор,  мог  бы

быть, например, таким:

          ┌───┐

   c      │MUX│

┌┬──┬┐    │   │                ┌───┐

││T │├───>┤0  │    ┌────┐      │MUX│       D

└┴──┴┘ ──>┤1  │    │  SM│      │   │    ┌┬──┬┐

       ──>┤А  ├───>┤cr  │  ═══>╡0  ╞═══>╡│RG│╞══>

          ├───┤    │   S╞═════>╡1  │    └┴──┴┘

  R1      │MUX│    │    │  ═══>╡А  │

┌┬──┬┐    │   │    │    │      └───┘

││RG│╞═══>╡0  ╞═══>╡I1  │      ┌───┐

└┴──┴┘ ══>╡1  │    │    │      │MUX│

       ══>╡А  │    │    │      │   ├────────────>e

          ├───┤    │   p├─────>┤0  │

  R2      │MUX╞═══>╡I2  │  ───>┤1  │

┌┬──┬┐    │   │    └────┘  ───>┤А  │

││RG│╞═══>╡0  │                └───┘

└┴──┴┘ ══>╡1  │

       ══>╡А  │

          └───┘
Имена всех переменных, используемых  в  этом  микрооператоре,

означают выполнение микроопераций коммутации ( транспортиров-

ки ). Значения переменных  коммутируются на входы суммматора,

а результат суммирования — в места расположения переменных.

     МИКРОБЛОК — набор микрооператоров, выполняемых  одновре-

менно ( в одном такте ) и синхронно. В одном микроблоке любо-

му из битов присваивается только одно значение.

     Синхронность означает, что во всех микрооператорах одно-

го микроблока используется только «старое» значение памяти.

Например:

     { (p,A):= A + B

       (C,r):= A + D }

— и в том, и в другом микрооператоре используется одно  и  то

же  старое  значение А.

     В то же время в микроблоке:

     { (C,x):= A + D

       (x,A)= C + B }

в первом микрооператоре используется  новое значение А, а во

втором — старое значение С. Разумеется, эти два действия  вы-

полняются одновременнo на двух разных сумматорах.

     При реализации микроблока { A:= B; B:= 0 }  обязательна

синхронная реализация В:=0 ( хотя обычно такое действие проще

реализовать асинхронно, но это приводит к  ошибке  ).  Другой

правильный вариант: можно выполнить  В:=0  асинхронно,  но  в

следющем такте.

     Всегда предполагается, что предикат  вычисляется  вместе

(в одном такте) с тем микроблоком, за которым непосредственно

следует его использование.Таким образом, здесь, также как и в

микроблоке, используется старое значение памяти, существовав-

шее перед входом в микроблок.  Это  связано  с  особенностями

взаимодействия ОА и УА. Например:





                                — 9 -
        █                                            █

   █ CT:=(╪0)█                                  █ CT:=(╪0)█

        █                                            █

        │                                            │

   ┌────V───┐                                   ┌────V───┐

 m1│ CT:=3  │                                 m1│ CT:=3  │

   └────┬───┘                                   └────┬───┘

┌──────>│                                    ┌──────>│

│      ─V─                                   │      ─V─

│     /   \ =0                               │     /   \ =0

│    ─>                               │    ─>

│     \___/                                  │     \___/

│       │╪0                                  │       │╪0

│  ┌────V───┐                                │  ┌────V───┐

│m2│........│                                │m2│........│

│  │        │                                │  │        │

│  │CT:=CT-1│                                │  │CT:=CT-1│

│  └────┬───┘                                │  └────┬───┘

└───────┘                                    │  ┌────V───┐

                                             │m3│........│

                                             │  └────┬───┘

                                             └───────┘
В первом случае цикл будет выполнен 4 раза; во втором -  если

в микроблоке m3 нет операций,  модифицирующих  СТ,  -  3  ра-

за. ( Обратите внимание на начальное значение СТ!)

     МИКРОКОМАНДА — набор сигналов, поступающий из УА в ОА  и

интерпретируемый как управляющий, т.е. необходимый для  выпол-

нения всех микроопераций одного микроблока. Сигналы, входящие

в микрокоманду, могут принимать участие в микрооперациях и  в

качестве информационных.

     Микрокомандой также иногда  называют  слово  управляющей

памяти (обычно ПЗУ), являющееся  частью  УА.  Для  различения

этих понятий слово управляющей памяти будем  называть  МИКРО-

ИНСТРУКЦИЕЙ.

     МИКРОПРОГРАММА СОДЕРЖАТЕЛЬНАЯ — алгоритм, представленный

в виде микроблоков и предикатных блоков в  одной из  принятых

форм, например, в виде блок-схемы или блок-текста.

     МИКРОПРОГРАММА КОДИРОВАННАЯ — аппаратная форма  содержа-

тельной микропрограммы в виде кодов, заполняющих  управляющую

память.
        _КАНОНИЧЕСКАЯ  СТРУКТУРА  ОПЕРАЦИОННОГО  АВТОМАТА

     В общем случае каноническая  структура операционного ав-

томата имеет вид:

███████████████████████████████████████████████████████████

█                                                         █

█  ┌──────────┐    ┌┬──────┬┐   ┌──────────┐   ┌───────┐  █

██>╡коммутация│    ││память││   │коммутация│   │функции▐███

   │          ▐███>╡│      │▐██>╡          ▐██>╡       │

██>╡          │    ││      ││   │          │   │       ▐███>

   └─A────────┘ ─/─┴┴───A──┴┘   └──A───────┘   └──A────┘

     █        ┌─┐│CC    █          █              █

     █   SYN─>┤&├┘      █          █              █

     █       ┌┤ │       █          █              █

     █     yC│└─┘       █          █              █

   └────────────────────────────────────────────────┘

                     сигналы  управления
Столь четкого разграничения операций на зоны (память,  комму-

тация, функции) может и не быть. Например, такие  широко  ис-

пользуемые функции  как сдвиги   либо  хорошо  совмещаются  с

коммутацией, либо интегрируются с  регистрами  хранения.Также

часто  интегрируются  с  хранением   функции   инкремента   и




                                — 10 -

декремента (счетчики обычные и реверсивные).

     Особо выделим сигнал yС, управляющий доступом синхросиг-

налов в ОА. Такой  вариант  управления,  называемый  условной

синхронизацией, позволяет запретить любые изменения памяти ОА

в каком-либо такте. Причем, если рабочим является срез  (зад-

ний фронт) сигнала синхронизации, то используется элемент  И,

как и показано на рисунке.Если же рабочим является фронт (пе-

редний фронт) сигнала, то используется элемент  ИЛИ.  (Первый

перепад сигнала синхронизации в новом такте  не  должен  быть

рабочим.)
             _ОПТИМИЗАЦИЯ ОПЕРАЦИОННОГО АВТОМАТА

     При проектировании вычислительного устройства  основными

являются ограничения на:

 1)- время вычисления;

 2)- объем аппаратуры, реализующей вычисления;

 3)- тип применяемых базовых функций.

 ОПТИМИЗАЦИЯ АПППАРАТУРЫ ПРИ СОХРАНЕНИИ МИНИМАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

     Алгоритм функционального типа обладает максимальным  по-

тенциальным параллелизмом (в  рамках  данной  алгоритмической

идеи), и, следовательно, его реализация  в  виде  КС  обладает

максимальным быстродействием по сравнению  с  любыми  другими

вычислителями. Невозможность реализации вычислителя в виде КС

может быть обусловлена следующими причинами:

  — слишком велик объем аппаратуры КС;

  — функциональное представление  и  его  реализация  являются

статическим отображением входных объектов  на  выходные:  это

исключает возможность работы с объектами, которые «ведут  се-

бя» более сложно во  времени;  невозможно  также  реализовать

принципиально рекуррентные  алгоритмы  (см., например, алгоритм

Евклида для нахождения НОД).

     Тем не менее, если  формально  алгоритм  функционального

типа может быть записан, то  проектирование  устройства  надо

начинать с записи именно такого алгоритма.

     Минимизация аппаратуры «сложной» КС с переходом на  про-

цедурный вариант реализации связан с «экономией» числа опера-

ционных элементов, т.е. со слиянием некоторых из них  в  один

функциональный модуль, выполняющий эти операции  по  очереди.

Такое решение потребует запоминания всех переменных  (входных

и выходных), связанных с выполнением этих операций.  Требуется

также управление памятью, связанной с этим функциональным мо-

дулем, а также — может быть — управление самим функциональным

модулем, если он объединил существенно различные функции.

     Переход к процедурной  реализации  и,  следовательно,  к

дискретизации времени неизбежно увеличит время вычисления од-

ного результата — даже при реализации структуры подобной КС.

При этом, как ни странно, может уменьшиться  время  следующих

друг за другом вычислений именно за счет дискретизации време-

ни и применения так называемых «конвейерных» вычислений -  но

об этом речь пойдет в другом курсе.

     Рассмотрим возможность сокращения аппаратуры без  увели-

чения времени решения, достигнутого в алгоритме  функциональ-

ного типа. Сопоставим схеме устройства, реализующего алгоритм

функционального типа, простую  модель  в  виде  направленного

графа. Вершины графа будут соответствовать операциям, а  дуги

— переменным алгоритма. Назовем такой граф сигнальным (графом

потоков данных). Заметим, что сигнальный  граф  всегда  будет

ациклическим.

     Минимальность времени вычислений сохранится, если совме-

щать в один функциональный модуль операции, которые  располо-

жены на одном и том же пути в сигнальном графе, либо на  аль-

тернативных путях решения.





                                — 11 -
                    _МИНИМИЗАЦИЯ АППАРАТУРЫ

     Может оказаться, что на одном пути  в  сигнальном  графе

    продолжение
--PAGE_BREAK--расположены операции, плохо или вовсе не совмещаемые  друг  с

другом (т.е. совмещение не дает экономии в аппаратуре функци-

онального модуля). Возможно также, что проведенная  минимиза-

ция, сохраняющая минимальное время,  не  позволяет  выполнить

ограничение на объем аппаратуры. В  таком  случае  необходима

более глубокая  минимизация, охватывающая  параллельные  ветви

сигнального графа. Минимизация должна быть взаимосвязанной по

всем компонентам ОА: по памяти, функциональным модулям и ком-

мутации.

     В настоящее время процедуры минимизации не формализованы

и сводятся к перебору «правдоподобных» вариантов.

     Можно предложить следующую последовательность  действий:

 1)- все «похожие» функции  (операции)  реализовать  на одном

функциональном модуле, например, все  суммирования  выполнять

на одном сумматоре;

 2)-скорректировать алгоритм так, чтобы в одном микроблоке не

выполнялось более одной операции на одном и  том  же  функци-

ональном модуле;

 3)- минимизировать память автомата, т.е.  число запоминаемых

промежуточных переменных;

     Выполнение этих этапов может привести к усложнению  ком-

мутации, а значит, и к увеличению этой компоненты в аппарату-

ре ОА. Если ограничение по объему аппаратуры все еще  наруше-

но, то повторить этапы 1 — 3 с другим  вариантом  объединения

функциональных модулей и памяти.

     При реализации ОА — во избежание ошибок -необходимо бук-

вально следовать описанию алгоритма, но в то  же  время,  при

проектировании самого алгоритма надо представлять себе реали-

зацию микроблоков. Реализация одних и тех же вычислений может

быть существенно различной по  объему  аппаратуры.

     Например, вычисления в цикле потребуют реализации:

         ─┬─

          │

  ┌───────V───────┐          A       ┌────┐

  │     J:=0      │       ┌┬──┬─┐    │ MUX│     ┌────┐

  └───────┬───────┘       ││RG│0├───>┤0   │     │ f  │

┌──────┐  │               ││  │.│ .  │.   │A[J] │    │

│ ┌────V──V───────┐       ││  │.│ .  │.   ├────>┤    │

│ │     .....     │       ││  │.│ .  │.   │     │    │ B

│ │               │       ││  │ │    │    │     │    ╞══>

│ │ B= f(...,A[J])│       ││  │K├───>┤K   │     │    │

│ │               │       ││  │.│    │.   │  ══>╡    │

│ │    J:=J+1     │       ││  │.│    │.   │     │    │

│ └───────┬───────┘       ││  │.│    │.   │     │    │

│        ─V─              └┴──┴─┘    ├─   │     └────┘

│    ╡А   │

└───────────>                  └────┘

        \__/
(реализация счетчика J не показанa).





                                — 12 -

    Запишем этот фрагмент алгоритма иначе так, чтобы  нужный

бит извлекался за счет сдвига в регистре D. Тогда получим:
       ───┬──               A            D

          │              ┌┬──┬┐       ┌┬──┬─┐ A[J] ┌─────┐

  ┌───────V───────┐      ││RG││       ││RG│0├─────>┤  f  │

  │     J:=0      │      ││  ││       ││  │.│      │     │

  │               │      ││  ││       ││->│.│      │     │  B

  │     D:=A      │      ││  │╞══════>╡│  │.│      │     ╞══>

  └───────┬───────┘      ││  ││       ││  │ │      │     │

┌──────┐  │              ││  ││       ││  │K├      │     │

│ ┌────V──V───────┐      ││  ││  x ──>┤Dn │.│      │     │

│ │     .....     │      ││  ││       ││  │.│   ══>╡     │

│ │               │      ││  ││    S W││  │.│      │     │

│ │ B= f(...,D[0])│      └┴──┴┘   ─v─v┴┴──┴─┘      └─────┘

│ │               │

│ │ (D,x):=(x,D)  │

│ │               │

│ │    J:=J+1     │

│ └───────┬───────┘

│        ─V─

│   

└───────────>

        \__/
Промежуточный регистр A введен для общности, если потребуется

сохранить слово А (чаще всего он и не нужен).

     Другой пример: фрагмент алгоритма, реализующий  регуляр-

ную запись отдельных бит слова и его реализация имеют вид:

       ───┬──                                      ┌┬─┬┐B[0]

          │                   a ────────────┬─────>┤│T│├────>

  ┌───────V───────┐                         │     W││ ││

  │     J:=0      │                ┌───┐    │    ─A┴┴─┴┘

  └───────┬───────┘                │DC │ ┌──┼─────┘|   |

┌──────┐  │                        │  0├─┘  │      |   |

│ ┌────V──V───────┐                │  .│.   │      ┌┬─┬┐B[K]

│ │     .....     │                │  .│.   └─────>┤│T│├────>

│ │               │                │  .│.         W││ ││

│ │   a=f(...)    │           J ══>╡   │         ─A┴┴─┴┘

│ │               │                │  K├──────────┘

│ │   B[J]:=a     │                │  .│

│ │               │                │  .│

│ │    J:=J+1     │                │  .│

│ └───────┬───────┘                └───┘

│        ─V─

│   

└───────────>

        \__/
Слово В нельзя реализовать в виде регистра, а только  в  виде

отдельных триггеров.

     Можно формировать слово с использованием операции  сдви-

га при обязательном условии D[K..0], тогда алгоритм и его ре-

ализация имеют вид:





                                — 13 -
       ───┬──

          │                                  D          B

  ┌───────V───────┐                     ┌──┬──┬┐      ┌┬──┬┐

  │     J:=0      │                     │  │RG││      ││RG││

  └───────┬───────┘                     │  │->││      ││  ││

┌──────┐  │                          a  │  │  │╞═════>╡│  ││

│ ┌────V──V───────┐                  ──>┤Dk│  ││      ││  ││

│ │     .....     │                    S│  │  ││     W││  ││

│ │               │                   ─v┴──┴──┴┘    ─v┴┴──┴┘

│ │   a=f(...)    │

│ │               │

│ │ (D,x):=(a,D)  │

│ │               │

│ │    J:=J+1     │

│ └───────┬───────┘

│        ─V─

│   

└────────>┤B:=D├>

        \__/    └────┘
В этом случае, так же, как и в предыдущем, чаще всего не  ну-

жен промежуточный регистр (В).
                       _УНИВЕРСАЛЬНЫЙ  ОА

     Использование при проектировании универсальных ОА с  за-

ранее фиксированной и минимизированной  структурой  оправдано

тем, что такие универсальные  ОА  изготавливаются  промышлен-

ностью в виде БИС большим тиражом и поэтому они  сравнительно

дешевы. Такие универсальные ОА входят в микропроцессорные на-

боры 582, 583, 584, 588, 589, 1800, 1804 и т.д., которые  на-

зываются микропрограммируемыми, секционными, разрядно-модуль-

ными.

     В основе перечисленных универсальных ОА лежит  следующая

структура:

     ╔══════════════════╦═══════════════════════════╗

     ║                  ║                           ║

     ║                  ║ SYN┐  ACC                 ║

     ║    ┌─┬─────┬┐    ║   ─/┬┬──┬┐      ┌─────┐   ║

     ║    │ │ RGF ││    ║    C││RG││      │ ALU │   ║

     ║    │ │     ││    ║     ││  ││      │     │   ║

     ║    │ │     ││    ╚════>╡│  │╞═════>╡     │   ║

     ║    │ │     ││          ││  ││      │     ╞═══╩═>DO

     ╚═══>╡D│     ││          └┴──┴┘      │     │

          │ │     ││             T        │     │

          │ │     ││          ┌┬──┬┐      │     ╞═════>P

          │ │     ││          ││RG││      │     │

          │ │     │╞═════════>╡│  │╞═════>╡     │

          │ │     ││          ││  ││      │     │

       C W│А│     ││         C││  ││   ╔═>╡     │

      ─o─A┴A┴─────┴┘        ─┬┴┴──┴┘   ║  └──A──┘

    SYN┘ │ ║              SYN┘         ║     ║

         │ ║                           ║     ║

       yW   YA                  DI═════╝      YF
     ALU — арифметико-логическое устройство -  комбинационная

схема с небольшим, но универсальным набором арифметических  и

логических операций.

     RGF — регистровый файл — адресуемая память RAM со стати-

ческой синхронизацией при записи.

     RG'T' — регистр-фиксатор со статической синхронизацией.

     RG'АCC' — регистр-аккумулятор с динамической синхрониза-

цией.
     DI,DO — входная и выходная информационные шины.




                                — 14 -

     Р — предикатные сигналы (флажки).

     YF — сигналы управления выбором функции.

     YA — адрес чтения и/или записи RGF.

     yW — разрешение записи в RGF.

     Память сравнительно большого объема, какой является RGF,

дешевле реализовать со статической  синхронизацией.  Для  то-

го, чтобы такая память могла работать в замкнутом информацион-

ном кольце и при этом не возникали бы гонки, добавляется  еше

один промежуточный регистр RG'T' со  статической  синхрониза-

цией. Если передний фронт является рабочим для регистров  уп-

равляющего автомата и RG'ACC', то на первой фазе  синхрониза-

ции при SYN=1 информация читается  из  RGF;  при  этом  RG'T'

прозрачен. На следующей фазе синхронизации при SYN=0 информа-

ция фиксируется в RG'T', т.е. он закрыт для записи, а    продолжение
--PAGE_BREAK--


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.