Разработка решающего устройства на жесткой логике, страница 4

2.2. Составление списка управляющих сигналов,

обеспечивающих выполнение каждой микрооперации.

В данном пункте каждой микрооперации сопоставляется управляющий сигнал, либо набор управляющих сигналов.

Табл.2.2.1 –  список управляющих сигналов

микрооперации	управляющие сигналы
A1:Rg2:=2Rg2	y1
A2:Rg3:=обнуление	y7
A3:Rg3:=[Rg1]+[Rg3]	y2
A4:CT:=CT-1	y6
A5:Rg2:=[Rg3]+[SM по mod2]	y3, y4, y5, y1

Эта таблица наглядно показывает, какие управляющие сигналы необходимы для реализации каждой микрооперации.

А1 – для умножения (сдвига влево) необходимо подать синхросигнал y1 и сигналом y5 установить режим сдвига влево;

А2 – для обнуления  необходимо подать сигнал y7;

А3 – для суммирования содержимого регистров Rg1 и Rg3 необходимо подать синхросигнал y2;

А4 – для уменьшения содержимого счетчика на одно значение нужно на соответствующий вход подать управляющий сигнал y6.

А5 – для суммирования содержимого регистра Rg3 и сигнала на выходе SM по mod2 необходимо при помощи сигналов y3 и y4 пропустить сигналы через мультиплексоры на сумматор, сигналом y5 перевести регистр Rg2 в режим параллельной загрузки и подать на него синхросигнал y1.

2.3. Определение длительности каждого

управляющего сигнала числом тактов.

            Длительность управляющих сигналов находится из временной диаграммы, учитывающей задержки сигналов в элементах устройства. Длительность тактовых интервалов должна быть больше либо равна времени переключения автомата из одного состояния в другое. Сведения о длительности импульсов занесены в табл. 2.3.1.

Табл. 2.3.1 – длительность управляющих сигналов

управляющий сигнал	длительность
y1	τ
y2	τ
y3	3τ
y4	3τ
у5	τ
у6	τ
у7	τ

Рис. 2.3.1 – временные диаграммы

2.4. Граф-схема алгоритма состояний управляющего автомата

            Перед составлением граф-схемы алгоритма необходимо в дополнение к таблице 2.3.1 составить таблицу логических условий. В работе схемы необходимо выделить два логических условия: условный сигнал запуска автомата х1 и осведомительный сигнал обнуления счетчика х2.

Табл. 2.4.1 – таблица логических условий

логическое условие	обозначение логического условия
пуск	х1
СТ=0	х2

Управляющее устройство является логическим устройством последовательностного типа. Микрокоманда, выдаваемая в следующем тактовом периоде, зависит от того, какая микрокоманда выдается в текущем тактовом периоде, или, иначе, от состояния, в котором находится устройство. Для определения состояний управляющего автомата производится разметка схемы алгоритма представленной в микрокомандах, по следующему правилу: символом а0 отмечаются начало и конец схемы, затем последовательно отмечаются символами а1, а2, … входы блоков, следующих за операторными блоками (блоками, содержащими микрокоманды). Блок 2 является операторным блоком, и отмечается символом а1 вход следующего за ним блока – блока 3; далее выбирается следующий блок  и отмечается символом а2 и т.д. (см рис.2.4.1).

Рис. 2.4.1 – Граф-схема алгоритма

2.5. Граф переходов управляющего автомата.

            Граф переходов строится на основании граф-схемы алгоритма. В окружности заключаются все состояния автомата, стрелками показываются все возможные переходы из одного состояния в другое. Над стрелками прописываются условия перехода из одного состояния в другое – до знака «/» пишется необходимый набор микрокоманд, после – необходимые условия. Если поступление микрокоманд не требуется или переход безусловный, то ставится прочерк до или после знака «/». В соответствии с граф-схемой автомат имеет четыре состояния, набор из шести микрокоманд и два условия. Граф переходов представлен на рис.2.5.1.