Расчет многофункционального регистра (МФР)

Содержание

Введение

1. Задание

1.1 Список микроопераций

2. Описание функционирования МФР, как основного узла ОА

3. Разбиение множества МО на подмножества, сегментация соответствующего формата данных

4. Формирование функций возбуждения для T триггера

4.1 Функции возбуждения

4.2 Сегментация

5. Синтез МФР

5.1 Краткое описание элементной базы К555

5.2 Описание структурной схемы МФР

6. Описание принципиальной схемы на элементах малой и средней степени интеграции

7. Описание принципиальной схемы на элементах малой и средней степени интеграции

7.1. Подготовка операндов

Введение

В данной курсовой работе рассчитан многофункциональный регистр (МФР). Задается 9 микроопераций (МО): 7 для входной шины и 2 для выходной шины.

Синтез регистра произведен на элементах малой и средней степени интеграции, а также на большой степени интеграции.

Использована различная элементная база: мультиплексоры, дешифратор, ПЗУ, программируемые логические матрицы, арифметико-логические устройства, элементы 2и 2и-не 3и 2или 2или-не 3или-не, и др.

По схеме с элементами большой степени интеграции рассчитана печатная плата, трассировка, расположение элементов и отверстий.

1. Задание

В данной курсовой работе необходимо спроектировать многофункциональный регистр (МФР), выполняющий заданный набор микроопераций, который и будет являться основным узлом синтезируемого операционного автомата. Вариант курсового проекта образуется путём задания определенного набора микроопераций (выбирается по таблице) и элементной базы.

1.1 Список микроопераций

Согласно варианта задан следующий список микроопераций

7,11,15 (n=2), 19 (n=3),3134,36,45,49

Операция выполняемая схемой контроля:

x1: 2R>m; x2: R=1. .1, где m - двоичное представление суммы, последних двух цифр номера зачетки и числа 23.

№ варианта - 23, следовательно m=23+23=46=00101110₂

Содержание МО:

Тип триггера: T

Серия элементов: K555

2. Описание функционирования МФР, как основного узла ОА

Назначение операционного устройства (ОУ) - обработка текущих операндов, в соответствии с заданной МО и выдача результатов этой обработки. ОА может быть представлен в виде двух взаимодействующих автоматов: УА и ОА. Синтез УА был рассмотрен ранее, в курсовом проекте по ПТЦА. ОА состоит из регистров, сумматоров и других узлов, производящих прием, хранение и обработку информации, а также выдачу результата обработки во внешнюю среду и выдачу в УА и внешнюю среду осведомительных сигналов об особых значениях операндов или их отдельных разрядов (о знаках операндов, о равенстве нулю результата операции, об окончании работы, переполнении и т.п.).

Процесс функционирования во времени ОУ состоит из последовательности тактовых интервалов, в которых ОА производит определенные элементарные операции обработки слов: ОА выполняет некоторый набор элементарных преобразований информации: передачи слова из регистра в регистр, взятие обратного кода, сдвиг кода и т.п. В общем случае ОА может выполнять множество таких МО, но на практике реализуются те микрооперации, которые должен выполнять ОУ, и их количество ограничено. В каждом такте выполняется только одна МО. Границы тактов задаются длительностью синхросигнала.

УА обычно представляется в виде регистровой структуры, то есть совокупности МФР со своими шинами, КС, предназначенными для формирования функций возбуждения триггеров и выходных сигналов ОА.

Под МФР подразумевают регистр, способный выполнить некоторое множество МО Y={y₁ , y₂ ... y_m } над входными словами, а также над словами, которые хранились в регистре до начала выполнения МО. В каждом машинном такте регистр может выполнить либо только одну МО, либо не выполнить ни одной. Кроме стандартного набора МО для обычного регистра, в МФР используются и другие МО, предусматривающие предварительную обработку входных данных (арифметическую или / и логическую).

Таким образом МФР - это автомат с памятью, у которого входными, являются переменные А₁ , А₂ ,... А_к и множество МО Y, а выходными - В₁ , В₂ ,... В_s и Х. Для синтеза такого автомата проводят его декомпозицию, крайнем случаем которой является разбиение данного автомата на элементарные одноразрядные автоматы; при этом рассматривается n - автоматов с двумя состояниями.

В большинстве реальных случаев нет необходимости в полной декомпозиции, поскольку МО, это совокупность действий над группами разрядов (сегментами); таким образом декомпозиция сводится к разбиению поля МФР на сегменты, внутри которых действия, выполняемые над разрядами сегмента, идентичны.

3. Разбиение множества МО на подмножества, сегментация соответствующего формата данных

Множество выполняемых регистром МО Y={ y_1, y₂ , y₃ , y₄ , y₅ , y₆ , y₇ , y₈ , y₉ } условно можно разбить на два подмножества:

Y₁ ={y₁ , y₂ , y₃ , y₄ , y₅ , y₆ , y₇ } и Y₂ ={ y₈ , y₉ }.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать