Войти на сайт

или
Регистрация

Навигация


ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Электронные вычислительные машины»

Курсовой проект

по дисциплине «Теория автоматов»

Проектирование операционного устройства.

Выполнил

ст. гр. ИНФО-810

Бабкин А. Н.

Проверил

 Ефимова Р. С.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2000


В вычислительной технике применяются так называемые операционные устройства. Эти устройства могут выполнять различные операции над кодовыми словами. Любая операция может быть представлена конечной последовательностью действий, эти действия называются микрооперациями.

В данной работе проводится проектирование операционного устройства, выполняющего операцию сложения двоичных чисел с фиксированной запятой в обратных кодах.


Содержание

Введение.________________________________________________________________4

1.   Разработка структурной схемы операционного автомата.

1.1. Разработка содержательного графа операции

сложения двоичных чисел в обратных кодах._____________________________5

1.2. Разработка структурной схемы операционного автомата.__________________8

2.    Разработка функциональной схемы операционного автомата.

2.1. Синтез блока П._____________________________________________________10

2.2. Синтез блока C._____________________________________________________11

3.    Разработка функциональной схемы управляющего автомата.

3.1. Структурная схема управляющего автомата._____________________________28

3.2. Закодированная граф-схема работы управляющего

автомата и граф управляющего автомата.________________________________28

3.3. Синтез комбинационных схем, реализующих функции возбуждения

элементов памяти управляющего автомата.______________________________31

4.    Функциональная схема операционного устройства.

4.1. Организация связей между ___________________________________________33

операционным и управляющим автоматами.

4.2. Описание работы операционного устройства

на заданном отрезке времени.__________________________________________33

Заключение.______________________________________________________________34

Литература.______________________________________________________________34

Приложение._____________________________________________________________35


Введение

Задачей данного курсового проекта является разработка операционного устройства для выполнения заданной операции сложения с фиксированной запятой чисел, представленных обратными двоичными кодами

на уровне логических схем. Эта задача разбивается на две: разработку схем операционного автомата и управляющего автомата.

Все непосредственные операции действий над словами, вычисления логических условий, хранения данных возлагаются на операционный автомат.

Управляющий автомат вырабатывает последовательность управляющих сигналов в соответствии микропрограммой функционирования операционного устройства. Эти управляющие сигналы поступают на вход операционного устройства.


.


1.   Разработка структурной схемы операционного автомата

 

1.1. Разработка содержательного графа операции сложения двоичных чисел в обратных кодах

Для составления формального описания работы операционного устройства (ОУ) необходимо проанализировать словесное описание алгоритма выполнения заданной операции и с учетом исходных данных дать описание с помощью Ф-языка:

·     слов (наименование, тип, формат);

·     микроопераций;

·     логических условий;

Описание слов показано в табл. 1.

Таблица 1

Слово Назначение слова Тип слова
А(1:25) Первое слагаемое Входное, внутреннее
В(1:25) Второе слагаемое Входное, внутреннее
С(1:26) Результат Внутреннее, выходное
П(1) Признак переполнения Внутреннее, выходное

Описание микроопераций дано в табл. 2.

Таблица 2
Пункт алгоритма Словесное описание

Условное

обозначение

Формальное описание
1 Начало

y0

2 Присвоение слову П(1) и старшему разряду слова С(1:26) значение нуля

y1

П(1):=0

С(1):=0

3

 

4.1 Слову С(1:26) присвоить значение суммы слов В(1:25) и А(1:25) с инверсией числовых разрядов последнего

y2

C(1:26):=00.В(2:25)+01.ùА(2:25)
5.1 Слову С(1:26) присвоить значение суммы слов А(1:25) и В(1:25) с инверсией числовых разрядов последнего

y3

C(1:26):=00. А(2:25) + 01.ùВ(2:25)
6.1 К слову С(1:26) прибавить единицу младшего разряда

y4

С(1:26):= С(1:26)+1
7.1 Образование в С(1:26) прямого кода результата

y5

С(1:26):= С(1:2).ùС(3:26)
8 Слову С(1:26) присвоить значение суммы слов А(1:25) и В(1:25)

y6

C(1:26):=00. А(2:25) + 00.В(2:25)
9.1 Слову П(1) присваивается значение единицы

y7

П(1):=1
9.2 Знаковому разряду слова С(1:26) присвоить значение знакового разряда слова А(1:25)

y8

С(2):=А(1)
10 Конец

y0



Логические условия, под действием которых вырабатываются управляющие сигналы, описаны в табл. 3.

Таблица 3

Пункт алгоритма Словесное описание логических условий

Условное

обозначение

Формальное описание
3 Проверка знака слова А(1:25)

x1

4,5 Проверка знака слова В(1:25)

x2

6 Проверка старшего разряда слова С(1:26)

x3

7,9 Проверка знака слова С(1:26)

x4

Для проектирования ОУ необходимо удостоверится в правильности алгоритма, для этого "прогонка" (проверка) алгоритма проводилась по всем возможным случаям знака множителей, а также на случай переполнения. В результате этой проверки выяснено, что алгоритм верен, и на его основе можно ОУ (см. Приложение табл. 20).

Чтобы связи между ступенями алгоритма представлялись яснее, весь алгоритм можно изобразить в виде содержательного графа, который дает визуальное представление об алгоритме данной операции. Содержательный граф-схема микрооперации предсталена на рис. 1.1.1.


1.2  



В структурном отношении операционный автомат может быть разбит на блоки, каждый из которых содержит в себе элементы памяти и комбинационные схемы, количество блоков определяется количеством слов с памятью.

Память – это регистр, длина которого совпадает с длиной слова.

Если микрооперации выполняются над отдельными разрядами слова и при этом различны в разных разрядах, то в регистре выделяются так называемые поля, то есть совокупности разрядов объединенных общей совокупностью микроопераций или общим участием в формировании условий. Например, поле знаковых разрядов.

Разбиение на поля данных слов при заданной операции описано в табл. 4.

Таблица 4

Имя блока Множество микроопераций в блоке Множество логических условий Поля
А

x1

А(1), А(2:25)
В

x2

В(1), В(2:25)
С

y1, y2, y3, y4, y5, y6, y8

x3, x4

С(1), С(2), С(3:25), С(26)
П

y1, y7

П(1)

Информация о работе «Проектирование операционного устройства»
Раздел: Цифровые устройства
Количество знаков с пробелами: 28729
Количество таблиц: 32
Количество изображений: 22

Похожие работы

Скачать
10854
13
11

... лекций. Основное внимание при выполнении курсового проекта обращается на умение принимать технические решения и обосновывать их. Объектом курсового проектирования является специализированное вычислительное устройство, включающее процессор и запоминающее устройство. Процессор проектируется для заданного списка команд и должен удовлетворять заданным требованиям технического задания. 2.Задание   ...

Скачать
20657
1
7

... литературе как "рабочая станция" (PC). Рис. 3. Структура рабочей станции проектирования электронных систем. Рис. 4. Структура ПО САПР. 4. Иерархические уровни представления электронных устройств Основным методом проектирования с применением САПР является блочно-иерархический метод или метод декомпозиции сложного объекта на подсистемы (блоки, узлы, компоненты). В этом случае ...

Скачать
106529
0
0

... же порты ввода-вывода или линии запроса прерывания. С такими проблемами, как конфликты различных частей аппаратуры, приходится иметь дело в основном именно операционным системам. Наконец, в-восьмых, при разработке операционных систем часто учитывается необходимость совместимости с предыдущей версией операционной системы. Система может иметь множество ограничений на длину слов, имена файлов и т. ...

Скачать
151088
53
10

... операционный баланс будет равен суточному балансу. Производительность проектируемого производства составляет 13 тонн/год. Предполагается, что проектируемое производство будет работать 237 дней в году. Из этих данных определяем суточную производительность проектируемого объекта: т готовой динитробензойной кислоты. Таблица №12 Операционный материальный баланс стадии нитрования Приход кг ...

0 комментариев


Наверх