Реферат: Методичка для курсового проектирования по ПТЦА (прикладная теория цифровых автоматов)
rI, rO --сигналы готовности
A[7..0]:, B[7..0]: --память текущих значений
S[7..0] --разность
z, p --предикатные переменные
z=┐(!/S) --сжатие(свертка) S[7..0] по ИЛИ-НЕ
--можно записать иначе z=(S==0)
D=A
-------------------------------------------------------------------
m1{rO:=0}
g1<<GO(rI;g1,m2)>>
m2{rO:=0; A:=I1; B:=I2}
m3{(p,S)=A-B}
<<GO(z;g2,m6)>>
g2<<GO(p;m4,m5)>>
m4{(x,B:)=-A+B}
<<GO m3>>
m5{(x,A:)= A-B}
<<GO m3>>
m6{rO:=1}
<<GO g1>>
- 5 -
4) Разработка функциональной схемы операционного автомата.
В ОА должны быть реализованы все переменные с памятью и
без,а также вычислительные операции,используемые в алгоритме.
A ╔══════════════════════════════>D
─/┬┬──┬┐ ║ ┌────────────┐
C││RG││ ║ │ f1=(A-B) │
││ ││ ║ A│ │
I1═════>══>╡│ │╞══╝ ═>╡ f2=(-A+B)│ ┌─┐
││ ││ │ │S S│1│
││ ││ │ ╞> ═>┤ o───>z
┴┴──┴┘ │ │ │ │
B │ │ └─┘
─/┬┬──┬┐ │ │
C││RG││ │ ├────────────>p
││ ││B B│ │
I2═════>═>╡│ │╞> ═>╡ │ ─/┬┬─┬┐
││ ││ │ │ C││ │├>rO
││ ││ │ │ ││ ││
rI─────>┴┴──┴┘ └────────────┘ └┴─┴┘
Кроме того, в ОА необходимо реализовать все информацион-
ные связи, соответствующие микрооперации коммутации, а также
микрооперации запоминания (загрузки, записи) и обнуления.
╔══════════════════════════════════════════════╗
║ A ╔══════════════════════║═══════>D
║ ┌────┐ ─/┬┬──┬┐ ║ ┌────┐ ┌──────┐ ║
║ │ MUX│ C││RG││ ║ │M2*8│ 1─>┤cr SM│ ║
╠═>┤0 │ ││ ││ ║ │ │ ├─ │ ║
I1══║═>┤1 ╞══════>╡│ │╞══╩══>╡ ╞═══>╡I1 │ ║ ┌─┐
║ ├ │ ││ ││ A │ │ │ │ ║ │1│
║ │А │ W││ ││ ├─ │ │ S╞═╩>╡ o───>z
║ └A───┘ ─A┴┴──┴┘ └A───┘ │ │ │ │
║ │ │ │ │ │ └─┘
║ umA uA uiA │ │
║ B │ │
║ ┌────┐ ─/┬┬──┬┐ ┌────┐ │ │
║ │ MUX│ C││RG││ │M2*8│ │ p├─────────>p
╚═>╡0 │ ││ ││ B │ │ │ │
I2════>╡1 ╞══════>╡│ │╞═════>╡ ╞═══>╡I2 │ C
├ │ ││ ││ │ │ │ │ ─/┬┬─┬┐
│А │ W││ ││ ├─ │ │ │1─>┤│T│├>rO
└A───┘ ─A┴┴──┴┘ └A───┘ └──────┘R W││ ││
│ │ │ ─A─A┴┴─┴┘
uMB uB uiB urO uwO
5) Формулировка требований к управляющему автомату.
При формировании управляющих сигналов следует обратить
внимание не только на операции, которые необходимо выполнить
на данном шаге, но и на те оперции, которые нельзя выполнять
на этом шаге, это - как правило, операции изменения памяти.
Будем считать, что операция активна, если значение уп-
равляющего сигнала равно 1.
- 6 -
Для управления вычислениями на каждом шаге алгоритма
потребуются следующие управляющие сигналы:
║umA│umB│uwA│uwB│uiA│uiB│urO│uwO│
══╬═══╪═══╪═══╪═══╪═══╪═══╪═══╪═══╡
m1║ │ │ │ │ │ │ 1 │ 0 │
──╫───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
m2║ 1 │ 1 │ 1 │ 1 │ │ │ 1 │ 0 │
──╫───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
m3║ │ │ 0 │ 0 │ 0 │ 1 │ │ 0 │
──╫───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
m4║ │ 0 │ 0 │ 1 │ 1 │ 0 │ │ 0 │
──╫───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
m5║ 0 │ │ 1 │ 0 │ 0 │ 1 │ │ 0 │
──╫───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
m6║ │ │ 0 │ │ │ │ 0 │ 1 │
──╨───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
В незаполненных клетках сигналы безразличны.
Заметив, что umA = umB , uiB = ┐uiA , окончательно полу-
чаем:
╔══════════════════════════════════════════════╗
║ A ╔══════════════════════║═══════>D
║ ┌────┐ ─/┬┬──┬┐ ║ ┌────┐ ┌──────┐ ║
║ │ MUX│ C││RG││ ║ │M2*8│ 1─>┤cr SM│ ║
╠═>╡0 │ ││ ││ ║ │ │ ├─ │ ║
I1══║═>╡1 ╞══════>╡│ │╞══╩══>╡ ╞═══>╡I1 │ ║ ┌─┐
║ ├ │ ││ ││ │ │ │ │ ║ │1│
║ │А │ W││ ││ ├─ │ │ S╞═╩>╡ o───>z
║ └A───┘ ─A┴┴──┴┘ └A───┘ │ │ │ │
║ └────┐ ┌─┘ B ┌────┘ ├─ │ └─┘
║ ┌────┐│ │─/┬┬──┬┐ │ ┌────┐ │ │
║ │ MUX││ │ C││RG││ │ │M2*8│ │ p├─────────>p
╚═>╡0 ││ │ ││ ││ │ │ │ │ │
I2════>╡1 ╞│═══│═>┤│ │╞══│══>┤ ╞═══>╡I2 │
├ ││ │ ││ ││ │ │ │ │ │
│А ││ │ W││ ││ │ ├─ │ │ │ C
└A───┘│ │─A┴┴──┴┘ │ └A───┘ └──────┘ ─/┬┬─┬┐
│ │ │ └─┐ │ ┌─┐│ 1─>┤│T│├>rO
│ │ │ │ ├>┤ o┘ R W││ ││
├────┘ │ │ │ └─┘ ─A─A┴┴─┴┘
umB uwA uwB uiA urO uwO
---│--------│----│-----│----------------------│-│-----
y1 y2 y3 y4 y5 y6
║y1│y2│y3│y4│y5│y6│
══╬══╪══╪══╪══╪══╪══╡
m1║ │ │ │ │ 1│ 0│
──╫──┼──┼──┼──┼──┼──┤
m2║ 1│ 1│ 1│ │ 1│ 0│
──╫──┼──┼──┼──┼──┼──┤
m3║ │ 0│ 0│ 0│ │ 0│
──╫──┼──┼──┼──┼──┼──┤
m4║ 0│ 0│ 1│ 1│ │ 0│
──╫──┼──┼──┼──┼──┼──┤
m5║ 0│ 1│ 0│ 0│ │ 0│
──╫──┼──┼──┼──┼──┼──┤
m6║ │ 0│ │ │ 0│ 1│
──╨──┴──┴──┴──┴──┴──┘
- 7 -
Структура вычислителя:
┌────────────────────────────────┐
