3. Приведення змістовного алгоритму виконання операції.

Студент, який ознайомився з основними правилами виконання арифметичних операцій з двійковими числами, з рядом поширених алгоритмів цих операцій, використовуючи функціональну схему АЛП в залежності від варіанта завдання, будує змістовну граф схему алгоритму (ГСА). ГСА – називається змістовною, оскільки в середині вершин записані в явному вигляді мікрооперації і логічні умови. Складання змістовної граф-схеми керуючого автомата розглянемо на прикладі.

Приклад: Розглянемо структурний синтез керуючого цифрового автомата за графом мікропрограми арифметичної операції додавання цілих двійкових чисел, представлених у додатковому коді, яка виконується в операційному пристрої.

На рис.2 зображений змістовний алгоритм мікропрограми виконання операції додавання цілих двійкових чисел, представлених у додатковому коді.

Нижче наведено опис алгоритму додавання.

1. Операнди обрані та представлені у додатковому коді.

2. Додавання доданків за всіма розрядами, включаючи знакові.

3. Формування коду ознаки результату.

Рис.2. ГСА алгоритму мікропрограми додавання цілих

двійкових чисел, представлених у додатковому коді

Змінні, що використовуються в операції додавання:

вхідні: (І) А (0:15), В (0:15)

вихідні: (О) Z (0:15), PR (0:1)

внутрішні: (L) A (0:15), B (0:15), Z (0:15), PR (0:1)

допоміжні: (A) SM (0:15), L_z (0), L+ (0), L- (0), ? (0).

? – умова переповнення,

L_z – нульовий результат,

L+ - додатний результат,

L- - від'ємний результат,

PR – код ознаки результату,

A та B – операнди,

Z – результат.

4. Граф-схеми мікропрограми ка.

Якщо кожну мікрооперацію (рис.2) позначити символами Y_i (i = 0, 1, 2…n), а логічні умови через Х_i, то вийде так звана кодована ГСА.

Позначимо вхідні сигнали з алгоритму, зображеного на рис.2, наприклад, таким чином:

Х1 = ?; Х3 = L+.

X2 = L_z;

Позначимо вихідні сигнали:

Y1 => SM (0:15) = A (0:15) + B (0:15);

Y2 => Z (0:15) = SM (0:15);

Y3 =>L-;

Y4 => PR (0:1) = 1;

Y5 => PR (0:1) = 10;

Y6 => PR (0:1) = 00;

Y7 => PR (0:1) = 01;

Таким чином кодована ГСА на підставі змістовної граф-схеми алгоритму має вигляд, рис.3

Рис.3. Кодована ГСА

ГСА повинна задовольняти такі умови:

1. Виходи та входи вершин з’єднуються один з одним за допомогою дуг, що направлені завжди від виходу до входу.

2. Кожний вихід з’єднаний лише з одним входом.

3. Будь-який вхід з’єднується, принаймні, з одним виходом.

4. Будь-яка вершина ГСА лежить, принаймні, на одному шляху з вершини «початок» у вершину «кінець».

5. Один з виходів умовної вершини може з’єднуватись з її входом, що недопустимо для оперативної вершини. Такі умовні вершини іноді називають поворотними.

6. В кожній умовній вершині записується логічна умова з множини логічних умов. Дозволяється в різних умовних вершинах записувати однакові логічні умови.

7. В кожній оперативній вершині записується оператор, який являє собою вихідний сигнал чи сукупність вихідних сигналів КА. Дозволяється в різних операторних вершинах записувати однакові оператори.