Структурная схема обработки данных решающим автоматом, страница 16

Комментарии к таблице прошивки:

1)  В круглых скобках даны числа в двоичной системе, а в квадратных скобках проверяемый сигнал при разветвлении программы.

2)  X – безразличное состояние сигналов

3)  Запись типа "P4=0 à цикл" означает, что ход программы дошел до разветвления на блоке P4 и пошел по ветви, когда P4 равен нулю и ход программы возвращается (зацикливается) на проверку условия.

4)  Запись типа "P5=1 à M4 à P6" означает, что ход программы при проверке условия P5 пошел по ветви, когда P5=1. По логике алгоритма УА должен выработать сигнал Y (в примере это M4) и уйти следующую инструкцию. Здесь это безусловный переход (e=0, A=00) на ячейку 6,0 (S=6, q=0).

Регистр типа D управляющего автомата синхронизируется синхроимпульсом С, поступающим по линии данных и управляющих сигналов. Таким образом, запись в регистр и следовательно изменение состояний линий E, S, Y, А возможна только после синхроимпульса. Этим достигается временная задержка, в течение которой действуют ранее установленные состояния выходных линий ОЗУ. Благодаря этому сумматор успевает сложить данные на входе и установить правильные данные на выходе.

Пример:

Пусть состояний выходных линий ОЗУ соответствует M4: S'=5, q'=1. При этом S=6, E=0, A=00. Данные на линиях S=6, E=0, A=0 определяют адрес следующего перехода (безусловный переход на S'=6, q'=0). На линии Y действуют сигналы, соответствующие состоянию для реализации загрузки регистра U4 данными с линии. Этот сигнал будет действовать в течении времени, которое разделяет два соседних синхросигнала. По приходу синхросигнала регистр управляющего автомата "запомнит" входные сигналы и на его выходе установятся новые S'=6 и q=0'. Это состояние соответствует положению Y=M5. При Y=M5 селекторы U5 и U6 переключают коммутируют выходные линии регистров U1 и U3 на вход сумматора. Так как сумматор не синхронизируемый элемент, то данные на его входах должны присутствовать некоторое заданное время, в течение которого на его выходе сформируется верное значение. Далее значение на выходе сумматора попадает на регистр U9. Регистр U9, согласно сигналам, находится в состоянии фиксации данных. Состояние M5 действует до прихода следующего синхросигнала по линии С на управляющий автомат.

Таким образом, период следования синхросигналов должен быть больше самого длинного процесса в операционном автомате. В данном случае самый длинный процесс – это сложение данных на сумматоре с учетом переноса из младших разрядов: Y=M6.

Функциональная схема решающего автомата.

Приложение №1

Пример:

Сложение двух чисел: A = 0.000000000000000

                                    B = 0.001100010100110

В приведенной таблице даны состояния ключевых линий и сигналов при сложении двух 16 разрядных чисел. Графа внутренняя шина – состояние внутренней шины управления в виде 12 разрядного числа (см. таблицу №2), где сигнал RgC самый левый. Рассмотрены переходы по Pi=1, то есть решающий автомат не ждет сигналов RE. Графы адресов записываются в виде S:q – для прозрачности анализа.

№ такт.	Адрес	Управляющие линии			След. адрес	Внутренняя шина	D0-D15	Примечание
		RE	Double	RST
1	000:0	1	0	0	001	000000000000	X	Вход в алгоритм
2	001:1	1	0	0	010	110000000000	A	Загружаем А в регистр U1
3	010:1	1	0	0	011	100100000000	B	Загружаем B в регистр U3
4	011:0	0	0	0	000:1	100000110100	X	Коммутация U1 и U2 на сумматор и перевод U9 в фиксацию данных
5	000:1	0	0	1	111	000000000001	А+В	Вывод данных
6	111:1	0	0	1	000:0	000000000000	X	В начало