Вряд ли имеет принципиальное значение то, что ввод-вывод осуществляется через совмещенную 8-ми разрядную шину данных, так как при конструировании много разрядных функциональных узлов из отдельных микросхем достаточно просто выделить сигналы управления отдельными восьмиразрядными секциями. Способ обмена 8-ми разрядными секциями принесет некоторое замедление операции ввода-вывода, но в целом не отразится на скорости непосредственного вычисления заданной функции.
Совмещенность шины, а так же использование ее тем или иным устройством определяется внешним по отношению к специализированному вычислению устройством, имеющим контроль над сигналом управления выходного буфера процессора. При этом, если буфер переводится в третье состояние, любое внешнее устройство имеет право грузить по шине ввода-вывода число-аргумент, а в случае перевода буфера в режим выдачи информации, внешнее устройство выступает как пассивное и может только читать эту информацию.
Входной мультиплексор MS используется в начальный период вычисления для буферизации входных данных, далее он используется для хранения 24-х разрядного числа определяющего результат.
Комбинационная схема КС1 определяет продолжение и окончание сдвигов в сдвиговом регистре.
Комбинационная схема КС2 необходима для информирования управляющего автомата об окончании итерационного процесса в случае:
1. Если на выходе счетчика находится двоичный код числа 25
2. Если число на выходе входного мультиплексора с запоминанием равно единице, т.е. дальнейший итерационный процесс не имеет смысла, т.к. мы уже не получим более точного результата
Сдвиговый регистр RGSD предназначен для сдвигания поступающего ан вход двоичного кода на один разряд вправо.
ALU1 – арифметико-логическое устройство, предназначенное для осуществления арифметических операций с числами во входном мультиплексоре MS и сдвиговом регистре. Вид операции (сложение или вычитание) зависит от знака числа в сдвиговом регистре RGSD.
СТ1 – инкрементный, пятиразрядный счетчик, предназначен для увеличения i.
Т2 – триггер (D) контроля четности. Определяет условие увеличения счетчика СТ1 на единицу, которое должно происходить через каждый такт итерационного процесса.
Т1 – триггер (D) обслуживания сдвигового регистра RGSD. Запись и сдвиг в этом регистре осуществляется по одному сигналу, а вид операции, которую надо осуществить, и определяет триггер Т1.
СТ2 - декрементный пятиразрядный счетчик. Используется для определения числа оставшихся сдвигов.
ROM1 – ПЗУ, в котором хранятся константы, определяющие результат.
SUM1 – 24-х разрядный сумматор, предназначенный для суммирования извлеченных из ПЗУ констант.
RG2 - 24-х разрядный буферный регистр, предназначенный для накопления и выдачи на внешнюю шину результата вычисления.
КС3 – используется для сброса регистров управляющего автомата при включении питания, т.е. УА переходит в начальное состояние.
RG3- 4-х разрядный регистр, используется для буферизации и выдачи по синхроимпульсу условий с операционного автомата.
G – генератор тактовых импульсов.
RG4 - 4-х разрядный, используется для буферизации и выдачи двоичного кода вершины графа, в которую перешел операционный автомат.
RG5 – семиразрядный, используется для выдачи слово состояния, определяющего процесс вычисления в операционном автомате.
RОМ2 – ПЗУ, прошитое всеми возможными переходами операционного автомата. Предназначено для управления процессами, происходящими в операционном автомате.
Краткое описание используемых микросхем и их параметры
В данном варианте реализации специализированного процессора, основная часть устройства проектируется на микросхемах серии КР1533. Однако, с целью уменьшения аппаратных затрат были использованы также микросхемы К589ИК03 и К556РТ17.
Гарантированные статические характеристики ИМС серии КР1533:
При Cнагр
50пФ, Rнагр
500Ом при t=(-10; +70)0C
и U=5
0,5В.
Основные параметры ИМС серии КР1533:
Аналог- 74ALS
Диапазон напряжений питания U=50,5В
Диапазон температур t=(-10; +70)0C
Входное напряжение Uвх1=2В; Uвх0=0,8В
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.