ОКТ часть 1. Контрольная работа №2. Вариант №11 / Контрольная 2a
.docБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники.
Факультет ЗВ и ДО (дистанционное). ПОИТ.
Контрольная работа №2
по Основам компьютерной техники.
Задание 2.1
Построить цифровой автомат заданного типа (Мили или Мура) для заданной ГСА, используя заданный тип триггера (RS-, D-, T-триггер).
по заданию 2.1:
-
используемый тип триггера - T -триггер;
-
необходимо управление строить на базе автомата Мура;
-
синтезируемая схема должна реализовать управлении в соответствии с ГСА, приведенной на рис.1.;
a
1
a
4
a
2
a
5
a
6
a
3
a
7
a
8
На первом шаге синтеза строится таблица переходов МПА.
Эта таблица включает пять столбцов: am и as – исходное состояние и состояние перехода; Xh и Yt – входной и выходной сигналы на переходе автомата из состояния am в состояние as соответственно.
Таблица 1 - МПА
|
am |
as |
Xh |
Yt |
|
|
a1 |
a2 |
|
y11y41y96 |
Y1 |
|
|
a4 |
X5 |
y5y1 |
Y4 |
|
a2 |
a2 |
|
y11y41y96 |
Y2 |
|
|
a3 |
X11 |
y22 |
Y3 |
|
a3 |
a3 |
|
y22 |
Y3 |
|
|
a7 |
|
y4 |
Y7 |
|
|
a4 |
X9X10 |
y5y1 |
Y4 |
|
a4 |
a5 |
1 |
y17 |
Y5 |
|
a5 |
a6 |
X3 |
y1y1y1 |
Y6 |
|
|
a3 |
|
y22 |
Y3 |
|
a6 |
a7 |
|
y4 |
Y7 |
|
|
a3 |
|
y22 |
Y3 |
|
|
a4 |
X9X10 |
y5y1 |
Y4 |
|
a7 |
a8 |
1 |
y13y18yk |
Y8 |
|
a8 |
a1 |
1 |
y1y2 |
Y1 |
X5
X11
X9
X9X10
X3
X9X10
X9
После выбора элементов памяти синтез управляющего автомата сводится к синтезу комбинационной схемы, реализующей функции:
yn=yn(Q1,…,Qr,x1,…,xl), n=1,…,N;
Tr=Tr(Q1,…,Qr,x1,…,xl), r=1,…,R;
где Q1,…,Qr – функции обратной связи от элементов памяти автомата к комбинационной схеме; T1,…,Tr – функции возбуждения элементов памяти автомата.
Для получения указанных функций необходимо перейти к структурной таблице МПА. Эта таблица получается из таблицы переходов автомата путем добавления трех столбцов: K(am) и K(as) – коды состояний am и as; Th – множество функций возбуждения памяти на переходе автомата из состояния am в состояние as.
Так как число состояний автомата равно восьми, то в автомате должно быть три элемента памяти (T-триггера) T1, T2, T3.
Таблица 2-Структурная таблица МПА
|
am |
K(am) |
as |
K(as) |
Xh |
Yt |
T1 |
T2 |
T3 |
|
a1 |
000 |
a2 |
001 |
|
y11y41y96 |
0 |
0 |
1 |
|
|
a4 |
011 |
X5 |
y5y1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
a2 |
001 |
a2 |
001 |
|
y11y41y96 |
0 |
0 |
0 |
|
|
a3 |
010 |
X11 |
y22 |
0 |
1 |
1 |
|
|
a3 |
010 |
a3 |
010 |
|
y22 |
0 |
0 |
0 |
|
|
a7 |
110 |
|
y4 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
a4 |
011 |
X9X10 |
y5y1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
a4 |
011 |
a5 |
011 |
1 |
y17 |
0 |
0 |
0 |
|
a5 |
100 |
a6 |
100 |
X3 |
y1y1y1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
a3 |
010 |
|
y22 |
1 |
1 |
0 |
|
|
a6 |
101 |
a7 |
101 |
|
y4 |
0 |
0 |
0 |
|
|
a3 |
010 |
|
y22 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
a4 |
011 |
X9X10 |
y5y1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
a7 |
110 |
a8 |
111 |
1 |
y13y18yk |
0 |
0 |
1 |
|
a8 |
111 |
a1 |
000 |
1 |
y1y2 |
1 |
1 |
1 |
X5
X11
X9
X9X10
X3
X9X10
X9
По структурной таблице записываем выражения для функций:
Задание 2.
Имеем данные:
– множество микроопераций (Y) – 125 элементов;
– количество проверяемых условий (X) – 15;
– объем запоминающего устройства (V) – 2000 байт;
– длинна ячейки памяти (L) – 16 бит = 2 байта;
– начальный адрес размещения микропрограммы (AH) – 421.
Отсюда имеем:
– длинна поля микроопераций – 7: 27 ≥ 125.
– длинна поля условия – 4: 24 ≥15.
– длинна поля адреса – 10:
Отсюда имеем следующие форматы операционной микрокоманды (МКО) и микрокоманды перехода (МКП):
|
|
Т |
Y1 |
Y2 |
Yк |
|
МКО |
0 |
1………….7 |
8………...14 |
15 |
|
|
Т |
X |
A |
M |
|
МКП |
0 |
1………….4 |
5…………..14 |
15 |
Р 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Имеем микропрограмму: Промежуточная таблица
|
|
Адрес |
T |
X |
A |
М |
|
T |
Y1 |
Y2 |
Yk |
|
1 |
V1 |
|
|
|
|
|
1 |
y1 |
y5 |
0 |
|
2 |
V1’ |
|
|
|
|
|
1 |
y20 |
y0 |
0 |
|
3 |
V2 |
0 |
x4 |
V11 |
0 |
|
|
|
|
|
|
4 |
V3 |
|
|
|
|
|
1 |
y4 |
y0 |
0 |
|
5 |
V4 |
0 |
x12 |
V3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
6 |
V5 |
|
|
|
|
|
1 |
y29 |
y14 |
0 |
|
7 |
V6 |
0 |
x5 |
V13 |
0 |
|
|
|
|
|
|
8 |
V7 |
|
|
|
|
|
1 |
y3 |
y14 |
0 |
|
9 |
V8 |
0 |
x2 |
V8 |
1 |
|
|
|
|
|
|
10 |
V9 |
|
|
|
|
|
1 |
y9 |
y0 |
0 |
|
11 |
V10 |
|
|
|
|
|
1 |
y21 |
y13 |
1 |
|
12 |
V11 |
|
|
|
|
|
1 |
y8 |
y13 |
0 |
|
13 |
V11’ |
|
|
|
|
|
1 |
y1 |
y0 |
0 |
|
14 |
V12 |
0 |
x11 |
V11 |
0 |
|
|
|
|
|
|
15 |
V13 |
|
|
|
|
|
1 |
y3 |
y14 |
0 |
|
16 |
V13’ |
|
|
|
|
|
1 |
y12 |
y0 |
0 |
|
17 |
- |
0 |
x0 |
V8 |
1 |
|
|
|
|
|
Здесь в первой колонке – символольное обозначение адресов микрокоманд, которые соответствуют вершинам ГСА, за исключением случаев когда в вершине содержится более двух микроопераций (пометка ‘). В этом случае v1’ – следующий адрес по отношению к v1.
Определяем дисциплины перехода, для микрокоманд перехода (поле M) и помещаем в таблицу выше.
Кодируем адреса микрокоманд, начиная от начального адреса – 421, до 421-17 в двоичной системе, в заданном диапазоне (10). Кодируем условия микрокомманд перехода, по их индексам, в двоичной системе счисления в заданном диапазоне (4). Кодируем микрооперации операционных микрокоманд, по их индексам, в двоичной системе, в заданном диапазоне (7). Конечная таблица, представляющая данную микропрограмму имеет вид:
|
|
№ вершины |
Адрес микрокоманды |
Код микрокоманды |
|
1 |
1 |
0110100101 |
1.0000001.0000101.0 |
|
2 |
1’ |
0110100110 |
1.0010100.0000000.0 |
|
3 |
2 |
0110100111 |
0.0100. 0110110000.0 |
|
4 |
3 |
0110101000 |
1.0000100.0000000.0 |
|
5 |
4 |
0110101001 |
0.1100. 0110101000.0 |
|
6 |
5 |
0110101010 |
1.0011101.0001110.0 |
|
7 |
6 |
0110101011 |
0.0101. 0110110011.0 |
|
8 |
7 |
0110101100 |
1.0000011.0001110.0 |
|
9 |
8 |
0110101101 |
0.0010. 0110101101.1 |
|
10 |
9 |
0110101110 |
1.0001010.0000000.0 |
|
11 |
10 |
0110101111 |
1.0010101.0001101.1 |
|
12 |
11 |
0110110000 |
1.0001000.0001101.0 |
|
13 |
11’ |
0110110001 |
1.0000001.0000000.0 |
|
14 |
12 |
0110110010 |
0.1011. 0110110000.0 |
|
15 |
13 |
0110110011 |
1.0000011.0001110.0 |
|
16 |
13’ |
0110110100 |
1.0001100.0000000.0 |
|
17 |
- |
0110110101 |
0.0000. 0110101101.1 |