Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

СиФОЭВМ

.doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
01.04.2014
Размер:
1.39 Mб
Скачать

Задание:

Синтезировать операционный автомат IM-типа. Арифметическая операция ex, где x=sum(ai).

Решение:

1) Анализ функции:

Заданная функция имеет следующий вид:

Ряд, в который данная функция разлагается, принимает вид:

31

30 23

22

ЗН

ПОРЯДОК

МАНТИССА

Так как аргумент синтезируемой функции по условию задания выбирается произвольно, то в качестве интервала вычисления заданной функции, выбираем положительную область аргумента. Данный факт отражен на формате мантиссы, предоставленной на рисунке, где нет бита, определяющего знак.

Для написания алгоритма возьмем первые шесть членов ряда:

Алгоритм функционирования (вычисления заданной функции), предоставлен на рисунке. Более подробно вставки, как функция тестирования, так и вычисления промежуточных членов ряда разлагаемой функции рассмотрены на следующих рисунках:

2) Синтез IM–автомата:

Для вычислений требуется следующее количество регистров:

RG A (RG1) – приращение аргумента

RG Sum (RG2) – аргумент функции

RG (Cnt) (RG3) – счетчик количества членов ряда заданной функции

RG K (RG4) – весовые коэффициенты членов ряда

RG ST (RG5) – степень аргумента

RG EXP (RG6) – промежуточная сумма вычисления значения функции

RG FLAG (RG7) – флаг окончания вычисления промежуточной суммы

RG SS (RG8) – промежуточная сумма вычисления произведения с весовым коэффициентом

RG Mt (RG9) – множитель

RG Mn (RG10) – множимое

RG S (RG11) – промежуточная сумма вычисления произведения

RG I (RG12) – счетчик промежуточных сумма произведения

В соответствии со структурой IM–автомата, использующей три шины данных, которые непосредственно передают операнды АЛУ, необходимо распределить между используемыми в автомате регистрами. То есть множество операций разобьется на унарные и бинарные. Регистры используемые в бинарных операциях распределяются на шины ШД1 и ШД2, а регистры, используемые в унарных операциях распределятся на шину ШД3.

Таблица 1.

ШД1

ШД2

ШД3

RG Sum

RG A

RG Cnt

RG EXP

RG S

RG K

RG Mn

RG ST

RG FLAT

RG SS

RG I

RG Mt

Максимальная разрядность шин данных будет определяться разрядностью формируемых чисел (в нашем случае 8 бит мантиссы и 4 бита порядка). То есть очевидно, что каждая из шин ШД1, ШД2 и ШД3 будет содержать по 12 линий.

На следующей этапе микрокомандам ГСА ставятся в соответствие операторы присваивания АЛУ. В соответствии с алгоритмами ГСА, приведенными на рисунках, получаем таблицы 2 и таблицы 3.

Таблица 2.

Ym

Операторы АЛУ2

Прием

Обозн.

RG

Y1

D = 0.01

RG A

Y2

D = 0

RG Cnt

Y3

D = 0

RG Sum

Y4

D = 0

RG K

Y5

D = 0

RG ST

Y6

D = 1

RG S

Y7

D = 1

RG K

Y8

D = 0

RG ST

Y9

D = A1

RG S

Y10

D = 1/2

RG K

Y11

D = 2

RG ST

Y12

D = 1/6

RG K

Y13

D = 3

RG ST

Y14

D = 1/24

RG K

Y15

D = 4

RG ST

Y16

D = 1/120

RG K

Y17

D = 5

RG ST

Y20

D = 0

RG Cnt

Y21

D = 0

RG EXP

Y22

D = 0

RG Sum

Y24

D = 0

RG FLAG

Y25

D = A1

RG SS

Y27

D = A2

RG SS

Y28

D = A1

RG Mn

Y29

D = A1

RG Mt

Y30

D = 1

RG FLAG

Y31

D = A2

RG Mn

Y32

D = A2

RG Mt

Y33

D = 0

RG I

Y34

D = 0

RG S

Y37

D = A1[n+1, 1]

RG S

Таблица 3

Ym

Операторы АЛУ2

Прием

Обозн.

RG

Y18

D = A1+A2

RG EXP

Y19

D = 1+A3

RG Cnt

Y23

D = A1+A2

RG Sum

Y26

D = A1+Д[1]

RG ST

Y35

D = A1+Д[1]

RG ST

Y36

D = A2+A1

RG S

Y38

D = A2+1

RG I

Теперь можно закодировать микрооперации наборами управляющих сигналов.

Таблица 4.

Источники операндов

Сигналы управления

ШД1

ШД2

ШД3

ai

bi

ci

RG Sum

a2

RG EXP

RG S

a2

b11

RG Mn

RG S

a10

b11

RG Cnt

c3

RG A

b1

RG ST

c5

RG K

c4

RG SS

c8

RG Mt

c10

RG I

c12

RG FLAG

c7


Таблица 5.

Приемник сигнала

Сигнал управления

RGk

dk

ek

RG1

d1

RG3

e3

RG2

d2

RG4

e4

RG5

e5

RG6

d6

RG7

e7

RG8

e8

RG10

d10

RG9

e9

RG12

e12

RG11

d11


А теперь обобщим таблицы:

Таблица 6.

Ym

ai

bi

ci

di

ei

Y1

b1

d1

Y2

c3

e3

Y3

a2

d2

Y4

c4

e4

Y5

c5

e5

Y6

b11

d11

Y7

c4

e4

Y8

c5

e5

Y9

b11

e4

Y10

c4

e4

Y11

b11

d11

Y12

c4

e4

Y13

b11

d11

Y14

c4

e4

Y15

b11

d11

Y16

c4

e4

Y17

b11

d11

Y18

a6

b11

d6

Y19

c3

e3

Y20

c3

e3

Y21

a6

d6

Y22

a2

d2

Y23

a2

b11

d2

Y24

c7

e7

Y25

a2

e8

Y26

c5

e5

Y27

b11

e8

Y28

c4

d6

Y29

a2

d10

Y30

e7

Y31

c8

d6

Y32

c10

d10

Y33

e12

Y34

d11

Y35

c5

e5

Y36

a10

b11

d10

Y37

b11

d11

Y38

c12

e12