Контрольная работа №2

Задание 2.1

Построить цифровой автомат типа Мили для ГСА на рис. 1, используя RS –триггер.

Рис. 1.

Решение:

Граф- схема алгоритма:

Объединенная кодированная таблица переходов и выходов цифрового автомата:

N	Начало пути		Конец пути		Логич. условие	Выход. сигнал	Управление памятью
п.п	A(t)	код A(t)	A(t+1)	код A(t+1)			qS1	qR1	qS2	qR2	qS3	qR3
1	A1	001	A2	010	1		0	0	1	0	0	1
2	A2	010	A3	011			0	0	0	0	1	0
3			A2	010			0	0	0	0	0	0
4	A3	011	A4	100	1		1	0	0	1	0	1
5	A4	100	A5	101	1		0	0	0	0	1	0
6	A5	101	A5	101			0	0	0	0	0	0
7			A5	101		–	0	0	0	0	0	0
8			A6	110			0	0	1	0	0	1
9			A6	110			0	0	1	0	0	1
10	A6	110	A7	111	1		0	0	0	0	1	0

На основании составленной таблицы логические выражения для выходных сигналов и сигналов управления памятью имею вид:

(1,3)

(10)

(8,9)

(4)

(1,2,3,5,6,10)

(8,9)

(2,5,6)

(8)

(2, 5, 6)

(9)

(4)

(10)

(4)

(1,8,9)

(4)

(2,5,10)

(1,4,8,9)

Логическая схема реализующая цифровой автомат Мили на базе ПЛМ:

x₇

&

y₂

y₄

y₉

y₁₀

&

y₁₁

x₃

y₁₂

y₁₃

y₂₀

y₁₅

&

x₂

y₂₁

y₂₇

y_k

Q₁

S

TT

q_S3

q_R3

q_S2

q_R2

q_S1

R

1

q_R1

C

Q₂

S

TT

R

2

СИ

C

Q₃

S

TT

R

C

3

Задание 2.2

Написать микропрограмму, соответствующую ГСА на рис. 1, с учетом множества микроопераций (Y=30), множества проверяемых условий (Х=31), ёмкости запоминающего устройства (ЗУ) = 1000 и начального адреса размещения микропрограммы (МП) в ЗУ = 530.

В каждом адресе запоминающего устройства может храниться 16 бит информации. Обозначение ук соответствует микрооперации, обозначающей последнюю микрокоманду в микропрограмме.

Если это допускает длина микрокоманды, использовать модификатор дисциплины перехода.

Решение:

Пронумеруем вершины

Объект управления характеризуется следующими параметрами:

множество проверяемых условий X = {x₁,x₂, .. x₃₁};

множество выполняемых микроопераций Y = {y₁,y₂, .. y₃₀, y_k};

ёмкость памяти для записи микропрограмм Vзу= 1000;

длина ячейки памяти L = 16 бит;

начальный адрес размещения микропрограммы в памяти − Ан=530.

Исходя из характеристик управляемого, объекта следует:

– длина кода для кодирования микроопераций равна к=5, так как количество выполняемых в управляемом объекте микроопераций равно 30;

– длина кода для кодирования условий равна р = 5, так как количество проверяемых условий в управляемом объекте равно 31;

– длина кода адреса равна десяти, так как количество адресов в памяти, учитывая, что длина адресуемой ячейки равна 16 битам (т.е. двум байтам), равно 1000.

Так как все биты микрокоманды уже заняты, мы не можем включить в микрокоманду перехода модификатор дисциплины перехода. Поэтому будем использовать во всех случаях первую дисциплину перехода.

При этом адрес следующей микрокоманды Ас формируется как:

 А_T + 1, если х_i =1;

А_с = 

А, если х_i =0,

где А_т - адрес текущей выполняемой команды.

Таким образом, формат микрокоманд для данного управляемого объекта имеет следующий вид:

МКО Т Y1 Y2 Y3

0

1………5

6………… 10

11…………15

МКП Т Х А

0

1……….5

6…………………………….15

Формат операционной микрокоманды (МКО) имеет длину 16 бит и включает:

– поле типа микрокоманды (T), имеющее длину в один бит, занимает 0-ой разряд микрокоманды; в этом поле для данного типа микрокоманды записано значение «1»;

– поле первой микрооперации (Y1), которое занимает разряды с 1-го по 5;

– поле второй микрооперации (Y2), которое занимает разряды с 6-го по 10;

– поле третьей микрооперации (Y3), которое занимает разряды с 11-го по 15;

Формат микрокоманды перехода (МКП) имеет длину 16 бит и включает:

– поле типа микрокоманды (Т), имеющее длину в один бит и занимающее 0-ой разряд микрокоманды; в этом поле для данного типа микрокоманды записано значение «0»;

– поле проверяемого условия (Х), которое занимает разряды с 1-го по 5;

– поле адреса (А), которое занимает разряды с 6-го по 15;

Закодируем y_k как 11111, y₄₁ как 10000 и y₉₆ как 01001, остальные микрооперации и условия закодируем двоичным представлением их индексов.

Микропрограмма, реализующая ГСА, приведена в форме таблицы:

N п.п.	N вершины	Адрес расположения микрокоманды в ЗУ	Код микрокоманды	Примечание
1	1	1000010010	1.00001.00010.00000
2	2	1000010011	0.00101. 1000011011	3
3	10	1000010100	1.00101.00001.00000
4	11	1000010101	1.10001.00000.00000
5	12	1000010110	0.00011. 1000011101	5
6	13	1000010111	1.00001.00001.00001
7	6	1000011000	0.01001. 1000011101	5
8	7	1000011001	0.01010. 1000011111	8
9	–	1000011010	0.00000. 1000010100	10
10	3	1000011011	1.01011.10000.01001
11	4	1000011100	0.01011. 1000011100	4
12	5	1000011101	1.10110.00000.00000
13	–	1000011110	0.00000. 1000011000	6
14	8	1000011111	1.00100.00000.00000
15	9	1000100000	1.01101.10010.11111