Программная реализация микропрограммного автомата с жесткой логикой: микропрограмма операции деления чисел с ФЗ – вариант 1.

Содержание

1 ВВЕДЕНИЕ 4

2 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 7

3 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ УА 9

3.1 Разработка алгоритма выполнения операции умножения 10

3.2 Разработка кодированной ГСА 14

4 РАЗРАБОТКА УА С ЖЕСТКОЙ ЛОГИКОЙ 16

4.1 Абстрактный синтез 16

4.2 Разработка программы 19

5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25

Список литературы 26

1 ВВЕДЕНИЕ

Целью курсовой работы является разработка управляющего автомата (УА) специализированного операционного устройства.

Любое операционное устройство может быть представлено моделью Глуш-кова В.М., состоящей из двух тесно взаимодействующих блоков в соответствии рисунком 1.

Рисунок 1 – Обобщенная структура ОУ

Управляющий автомат (УА) и операционный автомат (ОА) вместе образуют цифровой процессор (1). Если цифровой процессор универсальный и предназна-чен для выполнения арифметических операций, то код операции (КОП) определя-ет, какую именно операцию будет выполнять процессор при подаче сигнала «Пуск».

Операционный автомат (ОА) является исполнительной частью устройст-ва, т. е. реализует действия над исходной информацией, получаемой, с целью по-лучения результатов.

Управляющий автомат (УА) генерирует распределенную во времени по-следовательность управляющих сигналов, которые порождают в ОА выполнение соответствующей алгоритму последовательности микроопераций. То есть УА за-дает порядок выполнения действий в ОА.

Функциональная и структурная организация операционных устройств бази-руется на принципе микропрограммного управления, который состоит в сле-дующем.

1. Любая операция, реализуемая ОУ, рассматривается в виде последова-тельности элементарных неделимых актов обработки информации, выполняемых в течение одного такта автоматного времени (одного шага алгоритма) и называе-мых микрооперациями. Микрооперации, реализуемые в ОА, инициируются множеством управляющих сигналов Y={y1,y2, …, yM}, с каждым из которых ото-ждествляется определенная микрооперация. Если в ОА одновременно реализуют-ся несколько микроопераций, то это подмножество микроопераций называют микрокомандой.

2. Для управления порядком следования микрокоманд используются логи-ческие условия, которые в зависимости от результатов преобразования инфор-мации в ОА могут принимать значения 1 или 0. Множество логических условий обозначают символами X={x1,x2, …, xL} и называют осведомительными сигна-лами.

3. Алгоритм выполнения операций в устройстве, записанный в терминах микроопераций и логических условий, называется микропрограммой. Микро-программа определяет порядок проверки логических условий и следования мик-роопераций и используется как форма представления функции операционного устройства, на основании которой определяются структура и порядок функцио-нирования устройства во времени.

Конечный автомат, реализующий микропрограмму работы дискретного устройства, принято называть микропрограммным автоматом.

Существуют два основных типа управляющих автоматов (УА):

1. Автомат с жесткой логикой строится на базе использования логических элементов и элементов памяти. Для каждой операции, выполняемой в устройстве, строится набор логических схем, которые в нужных тактах возбуждают соответ-ствующие микропрограмме управляющие сигналы. Изменить алгоритм работы такого автомата нельзя, не изменяя соединений между элементами.

Для таких автоматов характерны высокое быстродействие, определяемое только задержками используемых логических и запоминающих элементов и ма-лые удельные затраты оборудования при реализации простых микропрограмм.

2. Автомат с программированной логикой (с хранимой в памяти логи-кой). Алгоритм работы записывается в управляющую память в виде последова-тельности управляющих слов – микрокоманд. Микрокоманда содержит информа-цию о микрооперациях, которые должны выполняться в данном такте работы уст-ройства, и об адресе микрокоманды, которая будет выполняться в следующем такте. Такие автоматы отличаются большой регулярностью структуры и возмож-ностью оперативного внесения изменений в алгоритм работы проектируемого устройства.