Cодержание 1. Задание................................................................................................3 2. Алгоритм.............................................................................................4 2.1. Алгоритм умножения...................................................................4 2.2. Алгоритм деления.........................................................................4 3. Операционная схема и микропрограмма выполнения операций......5 4. Функциональная схема операционной части устройства..................8 5. Функциональная схема управляющей части....................................11 6. Принципиальная схема управляющей части....................................13 7. Таблица микрокоманд......................................................................15 8. Литература........................................................................................16 2. Алгоритм операций 2.1. Алгоритм умножения Eдоп*Fдоп=Gдоп Перед началом операции в RG1=Fдоп ; RG2=0 ; RG3=Eдоп Знаки сомножителей участвуют в операции наравне с остальными разрядами, а это значит что Eдоп и Fдоп перемножаются как обычные (m+1) разрядные целые числа без знака. При этом знак Едоп участвует для того чтобы СЧП (сумма частичных произведений) в RG2 формировалась в доп. коде. Знак Fдоп участвует для того чтобы произведение формировалось в двойном формате. В каждом из (m+1) циклов умножения производятся действия: 1) Eдоп прибавляется к RG2 если P4=1; 1 2) RG2, RG1, Tзн при сдвиге вправо необходимо сохранять представление СЧП в доп. коде, а это значит что слева нужно вводить 0, если число =>0 и 1, если число < 0. 2.2. Алгоритм деления Gдоп/Eдоп=Fдоп а) устанавливаем начальные значения регистров и триггеров б) сдвигаем делимое на 1 разряд влево в) анализируем знаки Gi-1 и E. Если одинаковы то вычитаем E из GR2. Если разные то + E к RG2 г) анализируем знаки Giи E, если одинаковые то цифра частного =1 д) анализируем ТФ, если ТФ=1 выполняем проверку на ПРС 2-го этапа е) уменьшаем значение счетчика циклов ж) если счетчик не = 0 то переходим на пункт б) з) передаем частное в RG1 и) корректируем частное к) выдаем частное на выходную шину 3. Операционная схема и микропрограмма выполнения операций В соответствии с алгоритмом строим ОС (рис. 1) , определяем требуемый набор МО и граф МП (рис. 2) , считая что в RG3 выполняется однотактным способом (по входам D триггеров RG2) по сигналу у4; в RG1 - двухтактным способом (по входам R и S) по сигналам у6 и у7. В ОС на Рис. 1 использованы следующие обозначения: Тпп - триггер переполнения Тпер - триггер переноса Тзн1 - триггер знака множимого, флаговый триггер при делении Тзн2 - триггер знака Gi-1 Тзн3 - триггер знака делимого Х(8:0) - входная шина Z(8:0) - выходная шина В МП на Рис. 2 введены 15 осведомительных сигнала: Р1= RG3(8) Р10 = Р1 Å Р3 Р2 = a Р11 = Р3 Å Р1 Р3 = RG2(8) P12 = P6 Å Р5 Р9 = RG2(7) Å RG2(6) P13 = P1 Tзн2 v P1 Tзн2 P4 = 1 (CT=0) P14 = Tпер Р5 = RG1(0) Р15 = Тзн1 Р6 = Р1 Tзн2v Tзн2Р1 Р7 = 1 (RG2(8:0)=0) Р8 = Тзн3 a - внешний сигнал определяющий вид операции ( 0 - умножение ; 1 - деление ) а также 17 импульсных управляющих сигналов: у1: { RG2=RG2(8:0).RG1(8); у10: Тпп=1 RG1=RG1(7:0).0 } у11: RG2=RG1 y2: RG2=RG2+RG3+1 y12: RG2=RG2+1 y3: RG2=RG2+RG3 y13: Z=RG2 y4: RG3=X y14: { RG1=RG2(0).RG1(8:1); y5: { RG2=X ; Tзн1=1 } Tзн1=RG1(0) } y6: { RG1=X; Tзн3=P3; Tпп=0; y15: RG2=0.RG2(8:1) СТ=9; Тпер=0; } y16: RG2=1.RG2(8:1) y7: RG1(0)=1 y17: RG2=0 y8: Тзн1=0 у9: СТ=СТ-1 Z(8:0)
конец Рис. 2. 4. Функциональная схема операционной части устройства На Рис. 3. представлена функциональная схема операционной части (ОЧ) на регистрах и мультиплексорах. В схему из УЧ подаются 15 импульсных управляющих сигналов с длительностью, равной 50 нс, причем часть управляющих сигналов ( у2 , у3 , у12 ) подаются на входы синхронизации регистров и одновременно участвуют в формировании сигналов на информационных входах триггеров с помощью различных комбинационных схем. Следовательно, во-первых, если время задержки упомянутых комбинационных схем превышает значение 50 нс, то схемой пользоваться нельзя, так как к моменту переключения триггеров сигналы на их информационных входах не успеют сформироваться. Например, сигнал у3 должен иметь длительность, достаточную для того, чтобы успели сработать элементы 2,3 и4 ступеней схемы, иначе в момент окончания у4 в RG2 зафиксируется неправильный результат. Таким образом, в данной схеме длительность сигналов МО должна определяться по времени выполнения самой длительной МО, которое при заданной элементной базе превышает заданное значение. Во-вторых, так как сигналы на входах “С” и “D” триггеров RG2 при выполнении у2 , у3 и у12 оканчиваются одновременно (без учета задержек сигналов в комбинационных схемах), то триггеры могут не переключиться требуемым образом из-за возможной “игры фронтов” на входах “С” и “D”. Для решения указанных проблем с целью повышения быстродействия и надежности схемы разобьем все МО на 2 группы. В первую группу выделим МО у2 , у3 и у12 , связанные не только с переключением триггеров по входам синхронизации, но и с формированием сигналов на информационных входах этих триггеров. Во вторую все остальные МО, для выполнения которых достаточны импульсные управляющие сигналы с длительностью равной 50 нс. Как правило, в эту группу входят действия, связанные с переключением триггеров по асинхронным входам, либо по входам синхронизации, если сигналы на информационных входах триггеров при этом не меняются. Для выполнения МО 1-ой группы необходимы дополнительные потенциальные управляющие сигналы (сигналы с длительностью, не меньшей такта Т) , называемые микроприказами. Тогда импульсные управляющие сигналы подаются лишь на входы синхронизации триггеров, а формирование сигналов на информационных входах этих триггеров осуществляется с помощью микроприказов, которые должны поступать в схему ранее и заканчиваться позднее сигналов на входах синхронизации триггеров. В управляющей части с программируемой логикой микроприказы формируются с помощью разрядов операционного поля микрокоманы, считываемой из управляющей памяти. Обозначим эти разряды и соответствующие им микроприказы через МК(j) , где j = 0 , 1 , 2 , ... Если использовать три микроприказа, то схема Рис.3. преобразуется к виду, представленному на Рис.4 (без цепей записи со входной шины, без триггеров Тпп , Тзн3 , счетчика циклов и цепи выдачи на выходную шину). Здесь: во-первых, отсутствует триггер переноса, так как при использовании микроприказов сигнал переноса на выходе KSM становится потенциальным, и необходимость в его запоминании отпадает. Во-вторых, сигналы у15 , у16 , у5 поступающие на один и тот же вход сдвига вправо RG2 , заменен одним сигналом у5 . С целью упрощения ОЧ устройства заменим 2, 3 ступени схемы на Рис. 4. арифметико-логическим устройством (АЛУ). Тогда количество микроприказов увеличится до 5. Функциональная схема ОЧ устройства, в которой применяется АЛУ, представлена на Рис. 5. Здесь АЛУ используется для выполнения трех действий, определяемых таблицей 1. Таблица 1. S3 S2 S1 S0 F` 0 0 0 0 A` + C0 0 0 0 1 A` + B` + C0 0 1 1 0 A` - B` - C0 В таблице А` и B` - значения операндов, поступающих в АЛУ, F` - значение результата, формируемого на входах АЛУ; С0 - значение сигнала на входе переноса младшего разряда АЛУ. В соответствии с таблицей 1 в схеме Рис 5. использованы пять микроприказов: МК(0) - S0 , MK(1) - S1 , MK (2) - S2 , MK(3) - C0 , MK(4) - вход данных вдвигаемых при сдвиге вправо на RG2.
Рефераты по информатикеCодержание 1. Задание................................................................................................3 2.
Оценок: 323 (Средняя 5 из 5)
Специалисты RetsCorp работают в digital-сфере более 7 лет. За это время мы разработали более 500+ успешных проектов. Основываясь на своем опыте и знании рынка, мы с уверенностью можем сказать, что будет работать, а что — нет. Заказывая создание лендинга для бизнеса в нашей студии, вы получаете работающие решения, необходимые именно вашему бизнесу.
Сотрудничая с нами, вы будете не клиентом, а нашим партнером. Благодаря этому мы будем развивать ваш бизнес как собственный. Мы так же как и вы заинтересованы в успехе проекта, поскольку ваша успешность будет нашей рекламой.