РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по дисциплине
«Вычислительные системы и микропроцессорная техника»
Выполнил
студент группы 04-512
Гуреев И.А.
Консультировал
Мальшаков Г.В.
2010 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Уточнение задания …………………………………………………………3
2. Разработка схемы алгоритма и составление операционного описания….5
3. Построение функциональной схемы операционного автомата…………..7
4. Управляющий автомат с жесткой логикой………………………………....8
5. Управляющий автомат с программируемой логикой……………………..12
6. Функциональная схема автомата с программируемой логикой………….15
7. Построение принципиальной схемы……………………………………….16
8. Временные диаграммы………………………………………………………17
9. Список литературы…………………………………………………………..18
ЗАДАНИЕ
По шинам А{1:8} и В на вход устройства поступает 16-ти разрядный код по байтам (первый байт по шине А параллельно, второй по шине В последовательно). Определить число комбинаций 11011 в пришедшем коде, результат выдав по отдельной шине С.
УТОЧНЕНИЕ ЗАДАНИЯ
1. Примем, что источник входного кода гарантирует правильность выставленной информации во время действия стробирующего импульса СТРОБ, а само устройство подтверждает выдачу кода числа единичных символов генерацией импульса считывания УСЧИТ.
Выберем тактовую синхронизирующую последовательность импульсов. Пусть в разрабатываемом устройстве она будет общей для источника, устройства преобразования и потребителя информации (внешняя синхронизация). Пусть частота ГТИ равна 5 МГц.
Будем считать, что смена кодов А, В и С осуществляется по положительному фронту импульсов ГТИ, длительность импульсов СТРОБ и УСЧИТ равна длительности импульсов тактовой последовательности, а положительные фронты этих импульсов появляются вслед за положительным фронтом импульсов ГТИ.
2. Определим разрядность выходного кода. Максимальное число возможных последовательностей 11011 в 16-ти разрядном коде равно 11, следовательно, оно потребует формирования на выходной шине 4-х разрядного кода.
3. Входные данные, приходящие по шинам A{1:8} и B, сопровождаются управляющими сигналами СТРОБ (передний фронт сигнала СТРОБ совпадает с установившимся сигналом на шинах A и B).
Выходные данные C{1:4} формируемые устройством сопровождаются управляющим сигналом УСЧИТ (передний фронт сигнала УСЧИТ совпадает с установившимся сигналом на шине C), что бы последующие устройства знали, в какой момент времени необходимо считать результат работы нашего устройства. Считывание данных происходит по переднему фронту управляющих сигналов.
Примем, что в разрабатываемом устройстве не требуется введения внутренней индикации, и не будем пока накладывать никаких ограничений на потребляемую устройством мощность и, следовательно, на выбор оптимальной элементной базы.
Временные диаграммы
ГТИ: t
СТРОБ:
t
Шина А:
t
Шина В:
t
Шина С:
t
УСЧИТ:
t
РАРАБОТКА СХЕМЫАЛГОРИТМА
И СОСТАВЛЕНИЕ ОПЕРАЦИОННОГО ОПИСАНИЯ
 |
нет
| |||
 |
нет
да
нет
да
 |
Микропрограмма 1
Переменные:
входные: А{1:8}, В, строб;
внутренние: РГ1{1:8}, СЧ1{1:4}, СЧ2{1:4};
внешние: УСЧИТ, С{1:4}:=СЧ1{1:4};
Признаки:
Р1:= ù СТРОБ;
Р2:= РГ3{1}&РГ3{2}&ù РГ3{3}&РГ3{4}&РГ3{5}=1;
Р3:=СЧ2{3}&(СЧ2{2}|СЧ2{1}|СЧ2{0});
P4:=СЧ2{1:4}=11;
Процедура:
М1 если Р1, то М1;
УЗП: РГ1{1:8}:=А{1:8};
УН1: СЧ1:=0;
УН2: СЧ2:=0;
М2 если Р2, то М3;
УСЧ1: СЧ1:=СЧ1+1;
если Р3, то М3;
если Р1, то М3;
М3 если Р4, то М4;
УСДВ: РГ1{1:8}:=РГ1{2:8}.B;
УСЧ2: СЧ2:=СЧ2+1;
идти к М2;
М4 С{1:4}:=СЧ1{1:4},
УСЧИТ;
конец;
после упрощения микропрограмма принимает вид:
Микропрограмма 2
Переменные:
входные: А{1:8}, В, строб;
внутренние: РГ1{1:8}, СЧ1{1:4}, СЧ2{1:4};
внешние: УСЧИТ, С{1:4}:=СЧ1{1:4};
Признаки:
Р1:= ù СТРОБ;
Р2:= РГ3{1}&РГ3{2}&ù РГ3{3}&РГ3{4}&РГ3{5}=1;
Р3:=СЧ2{3}&(СЧ2{2}|СЧ2{1}|СЧ2{0});
P4:=СЧ2{1:4}=11;
Процедура:
М1 если Р1, то М1;
УЗП: РГ1{1:8}:=А{1:8}, СЧ1:=0, СЧ2:=0;
М2 если Р2, то М3;
УСЧ1: СЧ1:=СЧ1+1;
если Р3, то М3;
если Р1, то М3;
М3 если Р4, то М4;
УСДВ: РГ1{1:8}:=РГ1{2:8}.B, СЧ2:=СЧ2+1;
идти к М2;
М4 С{1:4}:=СЧ1{1:4},
УСЧИТ;
конец;
Функциональная схема операционного автомата
