Проектирование электрической принципиальной схемы процессора для вычисления произведения двух чисел с плавающей запятой, страница 7

увеличения счета. Тактовым импульсом Y2* С полученным с помощью логики с задержкой в 30+7нс относительно Y2 на. выходе счетчиков D1, D2 появятся инвертированные данные.

Воздействие YЗ через 18нс относительно фронта импульса установит на выходах счетчика значение мантисс X и Y в дополнительном коде.

Прямые и инвертированные значения установлены на информационных входах МS1, МS2, МS3, на адресных входах уровень установлен давно ( 11 бит с триггера D2), Т.е. к приходу следующего слова данные на входе регистра RG1 установятся и время предустановки будет выдержано.

Регистр RG1 серии КР1533ИЕ7 имеет два управляющих входа, причем время предустановки на них относительно фронта синхронизации более 30 нс, Следовательно, управляющие воздействия ( Y4, Y5 ) должны быть установлены предыдущем тактом. Y6 запишет с задержкой в 22нс данные в регистр, а затем мы установим RG1 в режим сдвига данных до конца процесса вычисления,

Окончание загрузки регистра будет началом мультиплексирования слагаемых, для определения частичного результата МS4, МS5, Т.е. через 43нc начнется процесс сложения на ALU он займет 90нс, ALU2 включено последовательно за ALU1, По-времени сложение на ALU1 и ALU2 три такта управляющего автомата, 180 нc.

Т.е.. через три такта Y7*С запишет с выходов ALU в регистр RG2 первое частичное произведение, при этом Y10 должно быть высоким уровнем.

Следующее управляющие слово должно сдвинуть RG1, RG2 вправо ( Y4 -низкий, Y5 и Y8 - высокий ). Процесс сложения на ALU и ALU2 повторится еще два раза.

По окончание процесса из ПЗУ будет выбрано управляющее слово при котором воздействие Y11 перейдет из состояния "0" в состояние "1" По нему взведется триггер, через 17+7 нс, который переведет выходные буферы из состояния 2 и выдаст внешнему устройству сигнал об окончании счета.

7.             Расчёт резисторов уровня логической единицы

Расчёт резисторов для установки на требуемых входах уровня логической единицы осуществляется с помощью следующих формул:

Выбранное значение R- должно лежать в интервале [Rmin, Rmax]

U_пит = 5 В - напряжение питания.

 = 2,4 В - минимальное напряжение.

 = 4 В   - максимальное напряжение.

 = 20 мкА - входной ток в состоянии логической единицы.

n - число объединяемых входов,

Номиналы устанавливаемых резисторов:

8. Расчёт конденсаторов

Защита  по   цепям   питания   осуществляется   путем   выполнения   навесного монтажа конденсаторов между общей шиной и шиной питания. Ёмкость на вентиль рассчитывается по формуле;

где Iкз = 112 мА -ток короткого замыкания ИМС серии 1535

Iкз = 150 мА -ток короткого замыкания ИМС серии МС74 (FAST)

tнар = 4нс - время нарастания импульса

 = 0,5 В - допустимое значение импульсной помехи по питанию

Сmin = 150 пФ (для серии 1535)

Максимальное количество вентилей в данной серии имеет ИМС 1533ИПЗ-63, вычислим значение ёмкости:

С=150*63=9450пФ

Для всех микросхем данной серии максимально возможную ёмкость 9450пФ подключаем к каждому корпусу.

Для ИМС серии 556РТ2 емкость конденсаторов развязки равна:

С=200*1000=0,2 мкФ