Контрольная работа №2 Вариант №5

УЧЕРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Факультет непрерывного и дистанционного обучения

Специальность: Программное обеспечение информационных технологий

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ОСНОВАМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ № 2

Вариант № 5

Лысенков Артём Степанович

Группа: 901022

Зачетная книжка: 901022-05

Электронный адрес: [e-mail]

Задание 1. Построить цифровой автомат Мура для заданной ГСА, используя Т-триггер.

0 x₂ 1

1

x₄

0

0 1

x₅

x₁₀

0 x₁₀

1

x₉ 1

0

Каждой операторной вершине ГСА поставим в соответствие вершину графа автомата Мура.

0 x₂ 1

x₄

1

0

0 1

x₅

0

x₁₀

1

x₉ 1

0

Составим объединенную кодированную таблицу переходов и выходов для графа автомата Мура, соответствующего ГСА:

№	Начало пути		Конец пути		Логическое	Выход.	Управление памятью
п.п.	Ан	код Ан Q1,Q2,Q3	Ак	код Ак Q1,Q2,Q3	условие	сигнал	qT1	qT2	qT3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	А0	000	А1	001	x2	y1, y3,y11	0	0	1
2			А2	010	х2x4	y3, y11	0	1	0
3	А1	001	А3	011	x5	y16,y17,y18	0	1	0
4			A4	100	x5	y16,y17,y23	1	0	1
5	А2	010	А3	011	x10	y16,y17,y18	0	0	1
6			А5	101	x10 x9	y3,y15,y18	1	1	1
7			А6	110	x10 x9	y11, y21	1	0	0
8	А3	011	А3	011	x10	y16,y17,y18	0	0	0
9			А5	101	x10 x9	y3,y15,y18	1	1	0
10			А6	110	x10 x9	y11, y21	1	0	1
11	А4	100	А5	101	x10 х9	y3,y15,y18	0	0	1
12			А6	110	x10 x9	y11, y21	0	1	0
13	А5	101	А7	111	1	y9,y1,yk	0	1	0
14	А6	110	А7	111	1	y9,y1,yk	0	0	1

Составим логические выражения выходных сигналов:

y₁ = Q₁Q₂Q₃ + Q₁Q₂Q₃;

y₃ = Q₁Q₂Q₃ + Q₁Q₂Q₃ + Q₁Q₂Q₃;

y₉ = Q₁Q₂Q₃;

y₁₁ = Q₁Q₂Q₃ + Q₁Q₂Q₃ + Q₁Q₂Q₃;

y₁₅ = Q₁Q₂Q₃;

y₁₆ = Q₁Q₂Q₃ + Q₁Q₂Q₃;

y₁₇ = Q₁Q₂Q₃ + Q₁Q₂Q₃;

y₁₈ = Q₁Q₂Q₃ + Q₁Q₂Q₃;

y₂₁ = Q₁Q₂Q₃;

y₂₃ = Q₁Q₂Q₃;

y_k = Q₁Q₂Q₃.

Составим логические выражения для сигналов управления памятью:

q_T1 = Q₁Q₂Q₃ x₅ + Q₁Q₂Q₃ x₁₀x₉ + Q₁Q₂Q₃ x₁₀ x₉ + Q₁Q₂Q₃ x₁₀x₉ + Q₁Q₂Q₃ x₁₀ x₉ (4, 6, 7, 9, 10);

q_T2 = Q₁Q₂Q₃ х₂x₄ + Q₁Q₂Q₃ x₅ + Q₁Q₂Q₃ x₁₀x₉ + Q₁Q₂Q₃ x₁₀x₉ + Q₁Q₂Q₃x₁₀x₉ +

+ Q₁Q₂Q₃ (2, 3, 6, 9, 12, 13);

q_T3 = Q₁Q₂Q₃ x₂ + Q₁Q₂Q₃ x₅ + Q₁Q₂Q₃ x₁₀ + Q₁Q₂Q₃ x₁₀x₉ + Q₁Q₂Q₃ x₁₀x₉ +

+ Q₁Q₂Q₃ x₁₀ х₉ + Q₁Q₂Q₃ (1, 4, 5, 6, 10, 11, 14).

После записи дизъюнктивных логических функций для сигналов управления разрядами памяти в скобках приведен перечень кодов, используемых в этом выражении конъюнкций. В качестве этих кодов использованы номера строк в таблице, в которых отражается соответствующий путь.

Обратные значения условий х₂, х₅, х₉, х₁₀ формируются с помощью четырех схем НЕ.

На схеме каждый выход конъюнктивной части ПЛМ помечен кодом конъюнкции, формируемой на этом выходе. Выходом схемы является множество сигналов микроопераций y₁, y₃, y₉, y₁₁, y₁₅, y_16, y₁₇, y₁₈, y₂₁, y₂₃, y_k.

Построим логическую схему цифрового автомата на базе ПЛМ.

y₂₃

y₂₁

&

X10 y₁₈

y₁₇

&

X9 y₁₆

y₁₅

y₁₁

&

X5 y₉

y₃

&

X2 y₁

y_k

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

ПЛМ

q_T3 q_T2 q_T1

СИ Q₁

Т ТТ

С 1

Q₂

Т ТТ

С 2

Q₃

Т ТТ

С 3

Задание 2. Написать микропрограмму, соответствующую заданной ГСА, с учетом заданных множества микроопераций (Y), множества проверяемых условий (X), емкости запоминающего устройства (ЗУ) и начального адреса размещения микропрограммы (МП) в ЗУ.

y₁, y₃₁ 1

0 x₃

4

1

x₇ 1

5

0

x₂

1

6

0

Объект управления характеризуется следующими параметрами:

- множество проверяемых условий – X = {x₁, x₂, .., x₁₅.};

- множество выполняемых микроопераций – Y = {y₁, y₂, .. , y₁₂₅, y_к};

- емкость памяти для записи микропрограмм – 2000 адресов;

- начальный адрес размещения составляемой микропрограммы в памяти – 500.

Решение.

Исходя из характеристик управляемого объекта, следует:

- длина кода для кодирования микроопераций к = 7, так как количество выполняемых микроопераций в управляемом объекте равна 125;

- длина кода для кодирования условий р = 4, так как количество проверяемых условий равно 15;

- длина кода адреса = 11, так как количество адресов в памяти равно 2000.

Формат микрокоманд для данного управляемого объекта имеет вид:

Т Y₁ Y₂ y_k

1

1……………………….7

8……………………..14

15

T X A M

0

1……….4

5……………………………………..14

15

Микропрограмма для ГСА.

№ пп	№ вер.	Адрес расположения микрокоманды в ЗУ	Код микрокоманды	Примеча- ние
1	1	2	3	4
2	1	00111110100	1.0000001.0011111.0
3	2	00111110101	1.0011011.0001010.0
4	3	00111110110	1.0001011.0010100.0
5	4	00111110111	0.0011.00111110110.0	3
6	5	00111111000	0.0111.00111111000.1	4
7	6	00111111001	0.0010.00111111110.0	7
8	9	00111111010	1.0001001.0001100.0
9	9’	00111111100	1.0001111.0000000.0
10	8	00111111101	1.0000100.00001011.1
11	7	00111111110	1.0001001.0001010.0
12	7’	00111111111	1.0010101.0000000.0
13	-	01000000000	0.0000.00111111101.1	6

Микрокоманда во второй строке реализует первую вершину ГСА и поэтому записывается по адресу в ЗУ, соответствующему начальному адресу А_н, равному заданному начальному адресу - А_н = 500. Данная микрокоманда реализует операторную вершину

В третьей строке записана микрокоманда, реализующая вторую вершину ГСА, она выполняется вслед за микрокомандой, реализующей вершину №1, и поэтому записывается по адресу в ЗУ на единицу больше. Данная микрокоманда реализует операторную вершину.

В четвертой строке записана микрокоманда, реализующая третью вершину ГСА, она реализует операторную вершину и по адресу в ЗУ записывается на единицу больше предыдущей.

В пятой строке записана микрокоманда, реализующая четвертую вершину ГСА, она реализует условную вершину ГСА.

В шестой строке записана микрокоманда, реализующая пятую вершину ГСА, она реализует условную вершину.

В седьмой строке записана микрокоманда, реализующая шестую вершину ГСА, она реализует условную вершину. При выполнении данного ветвления используется первая дисциплина перехода. При первой дисциплине перехода в поле «А» микрокоманды должен быть установлен адрес расположения в памяти микрокоманды, реализующей вершину (7) ГСА, расположенную по выходу «0» данной условной вершины, поэтому в графе примечания записан номер этой вершины «7».

По следующему адресу располагается микрокоманда, реализующая вершину “9”, расположенную по выходу “1” данной вершины “6”. При реализации вершины “9” необходимо задать три микрооперации, поэтому данная вершина реализуется с помощью двух микрокоманд.

В десятой строке записана микрокоманда, реализующая последнюю вершину ГСА (8), в ее коде в поле “y_k” установлена единица. Микрокоманда реализует операторную вершину.

В одиннадцатой строке записана микрокоманда, соответствующая вершине начала одной из еще не реализованной ветви ГСА (в данном случае это вершина “7”). Данная микрокоманда реализует операторную вершину, реализующую три микрооперации, поэтому данная вершина реализуется с помощью двух микрокоманд.

После записи микрокоманды, реализующей вершину №7 необходимо расположить по следующему адресу в ЗУ вершину «8». Однако эта вершина уже представлена в микрокоманде, поэтому в следующем адресе записывается команда безусловного перехода, реализующая вершину «8».