close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

окап 69

код для вставкиСкачать
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ижевский государственный технический университет им. М. Т. Калашникова
Кафедра "Вычислительная Техника"
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине "Основы комплексной автоматизации проектирования"
на тему "Проектирование УА с жесткой логикой в САПР Quartus"
Выполнил:
Студент группы 7-78-3
____________Мельчикова М.В.
Проверил:
к.т.н., доцент кафедры ВТ
_______________Петухов К.Ю.
Ижевск 2013
Оглавление
Введение3
2. Задание4
3. Разметка исходной микропрограммы CDR5
4. Выбор типа управляющего автомата (УА)8
5. Функции переходов и выходов11
6. Временные диаграммы работы управляющего автомата (УА)15
7. Заключение16
8. Список литературы17
Введение
Данная работа основывается на курсовом проекте по дисциплине "Организация ЭВМ и систем". Целью курсового проекта является изучение и решение ряда вопросов, связанных с проектированием управляющего автомата (УА) процессора в САПР Quartus II 9.1sp2 Web Edition. Задание
Вариант исходного задания - 69.
Требуется спроектировать управляющий автомат (УА) Мили с жесткой логикой для микропрограммы CН (число операторных вершин должно быть >20).
Разметка исходной микропрограммы
Возьмем исходную микропрограмму команды CН (сравнение полуслова) и разметим ее. Микропрограмма приведена ниже на рисунках 1, 2.
Рисунок 1 - Исходная микропрограмма CН
Рисунок 2 - Исходная микропрограмма CН (продолжение)
Выбор типа управляющего автомата (УА)
УА служит для формирования последовательности управляющих сигналов Y, соответствующей последовательности осведомительных сигналов Х, и формально можно рассматривать как конечный автомат (в данном случае Мили). УА с жесткой логикой строятся на базе логических и запоминающих элементов, которые объединяются в схему, функционирующую в соответствии с заданным законом СФМП. Выберем в качестве основы УА на основе регистра, шифратора и дешифратора. При позиционном кодировании число двоичных разрядов определяется по формуле , где N - число состояний автомата (). При унитарном кодировании число двоичных разрядов равно числу состояний автомата (N=26). Закодируем все состояния и запишем это в таблицу 1.
Таблица 1 - Кодирование состояний
СостояниеПозиционный кодУнитарный кодa00000000000000000000000000000001a10000100000000000000000000000010a20001000000000000000000000000100a30001100000000000000000000001000a40010000000000000000000000010000a50010100000000000000000000100000a60011000000000000000000001000000a70011100000000000000000010000000a80100000000000000000000100000000a90100100000000000000001000000000a100101000000000000000010000000000a110101100000000000000100000000000a120110000000000000001000000000000a130110100000000000010000000000000a140111000000000000100000000000000a150111100000000001000000000000000a161000000000000010000000000000000a171000100000000100000000000000000a181001000000001000000000000000000a191001100000010000000000000000000а201010000000100000000000000000000а211010100001000000000000000000000а221011000010000000000000000000000а231011100100000000000000000000000а241100001000000000000000000000000а251100110000000000000000000000000 Построим таблицу переходов и выходов (Таблица 2).
Таблица 2 - Переходы и выходы УА
Номер переходаИсходное состояниеВходное словоСледующее состояниеВыходной наборСигналы переключения памяти УА1а0(x_1 ) ̅a1y2b1,f1,s1,k1,z1,c1D22a1(x_2 ) ̅a2y3b1,f1,s1,k1,z1,r1D33a21a3y4z2,c2,r2,l1,m1D44a31a4y5a1,b2,f1,s1,k2,z1,c3D55a1x_2 (x_3 ) ̅a5y6b1,f1,s1,k1,z1,r3D66a51a6y4'z2,c2,r2,l1,m1D77a61a7y7a1,b2,f1,s1,k2,z1,c3D88a1x_2 x_3a8y3'b1,f1,s1,k1,z1,r1D99a4(x_3 ) ̅a5y6b1,f1,s1,k1,z1,r3D610a4x_3a8y3'b1,f1,s1,k1,z1,r1D911a71a8y3'b1,f1,s1,k1,z1,r1D912a81a9y8z2,c4,r2,l1,m1D1013a9(x_4 ) ̅a10y9d1D1114a9x_4 (x_5 ) ̅a11y10d2D1215a9x_4 x_5a12y11b1,f1,s1,k1,z1,r4D1316a121a13y12r5,l1D1417a13(x_6 ) ̅a14y13z2,c5,m2D1518a14x_7 x_8a15y14b3,f1,s1,k1,z1,c6D1619a14x_7 (x_8 ) ̅a16y15b3,f1,s1,k1,z1,c7D1720a14(x_7 ) ̅x_8^'a17y16b3,f1,s1,k1,z1,c8D1821a14(x_7 ) ̅(x_8^' ) ̅a18y17b3,f1,s1,k1,z1,c9D1922a151a19y18b2,f2,s1,k1,z1,c10D2023a161a19y18b2,f2,s1,k1,z1,c10D2024a171a19y18b2,f2,s1,k1,z1,c10D2025a181a19y18b2,f2,s1,k1,z1,c10D2026a191a20y19b1,f1,s1,k1,z1,r6D2127a201a21y20z2,c11,r2,l1,m1D2228a21x_9a22y21a1,b4,f3,s1,k3,c12D2329a22x_10a23y22d3D2430a22(x_10 ) ̅(x_11 ) ̅a24y23d4D2531a22(x_10 ) ̅x_11a25y24d5D2632a21(x_9 ) ̅(x_11 ) ̅a24y23d4D2533a21(x_9 ) ̅x_11a25y24d5D2634a241a0y0-D135a251a0y0-D136a231a0y0-D1
Функции переходов и выходов
Запишем получившиеся функции переходов автомата Мили: D1=a25∨a24∨a23;
D2=a0(x1) ̅;
D3=a1(x2) ̅;
D4=a2;
D5=a3;
D6=a1x2(x3) ̅∨a4(x3) ̅;
D7=a5;
D8=a6;
D9=a1x2x3∨a4x3∨a7;
D10=a8;
D11=a9(x4) ̅;
D12=a9x4(x5) ̅;
D13=a9x4x5;
D14=a12;
D15=a13(x6) ̅;
D16=a14x7x8;
D17=a14x7(x8) ̅;
D18=a14(x7) ̅x8';
D19=a14(x7) ̅(x8') ̅;
D20=a15∨a16∨a17∨a18;
D21=a19;
D22=a20;
D23=a21x9;
D24=a22x10;
D25=a22(x10x11) ̅∨a21(x9x11) ̅;
D26=a22(x10) ̅x11∨a21(x9) ̅x11.
Запишем получившиеся функции выходов автомата Мили: y0=a24∨a25∨a23 ;
y2=a0(x1) ̅;
y3=a1(x2) ̅ ;
y3'=a1x2x3∨a4x3∨a7 ;
y4=a2;
y4'=a5 ;
y5=a3;
y6=a1x2(x3) ̅∨a4(x3) ̅ ;
y7=a6;
y8=a8;
y9=a9(x4) ̅;
y10=a9x4(x5) ̅;
y11=a9x4x5;
y12=a12;
y13=a13(x6) ̅;
y14=a14x7x8;
y15=a14x7(x8) ̅;
y16=a14(x7) ̅x8'.
y17=a14(x7x8') ̅;
y18=a15∨a16∨a17∨a18;
y19=a19;
y20=a20;
y21=a21x9;
y22=a22x10;
y23=a22(x10x11) ̅∨a21(x9x11) ̅;
y24=a22(x10) ̅x11∨a21(x9) ̅x11.
a1=y5v y7 v y21.
b1=y2 v y3∨y6∨y3'∨y11∨y19;
b2=y5 ∨ y7∨y18;
b3=y14 ∨ y15 ∨ y16∨y17;
b4=y21.
c1=y2;
c2=y4 v y〖4'〗^';
c3=y5∨y7;
c4=y8;
c5=y13; c6=y14; c7=y15; c8=y16; c9=y17; c10=y18; c11=y20; c12=y21. d1=y9; d2=y10; d3=y22; d4=y23; d5=y24. f1=y2 v y3 v y5 v y6∨y7∨y3'∨y11∨y14∨y15∨y16∨y17∨y19; f2=y18 ; f3=y21 . s1=y2 v y3 v y5 v y6∨y7∨y3'∨y11∨y14∨y15∨y16∨y17∨y18∨y19∨y21; k1=y2 v y3 v y6∨y3'∨y11∨y14∨y15∨y16∨y17∨y18∨y19 ; k2=y5 ∨ y7 ; k3= y21. z1=y2 v y3 v y5 v y6∨y7∨y3'∨y11∨y14∨y15∨y16∨y17∨y18∨y19 ; z2=y4 ∨ y4^'∨y8∨y13∨y20. r1=y3 v y3'; r2=y4 v y4^'∨y8∨y20; r3=y6; r4=y11; r5=y12; r6=y19. l1=y4 v y4^'∨y8∨y12∨y20; m1=y4 v y4^'∨y8∨y20; m2=y13. Временные диаграммы работы управляющего автомата (УА) Полученные временные диаграммы работы управляющего автомата (УА) на основе регистра с шифратором и дешифратором приведены ниже на рисунке 3.
Заключение.
В результате выполнения курсовой работы был спроектирован УА с жесткой логикой в САПР Quartus и получены временные диаграммы его работы при выполнении команды "Сравнение полуслова".
Была размечена МП заданной команды, построена функциональная схема УА в САПР Quartus.
В процессе выполнения курсовой работы были получены практические навыки применения САПР Quartus.
Литература
Юминова Т.Ф., Петухов К.Ю. Методические указания к выполнению курсового проекта "Проектирование процессора ЭВМ" по курсу "Организация ЭВМ, комплексов и систем" для студентов дневного отделения специальности 2201.
Принципы работы системы IВМ370. Под ред. Л.Д.Райкова.- Пер. с англ. - М.: Мир, 1975.
Цилькер Б. Я., Орлов С. А.. Организация ЭВМ и систем. Питер: 2004, 668с.
2
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
54
Размер файла
221 Кб
Теги
окап
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа