Бикмухаметов_-_Учебное_пособие_по_МАиМУ

21

Рис. 2.6.

Способ 2б. (Сложение-вычитание в модифицированном дополнительном коде чисел, поступающих в прямом коде; F формируется в прямом коде)

Переход от 2а к 2б аналогичен переходу от 1а к 1б, т.е. отличия в ОС:

1)RG2 и KSM снабжаются дополнительным знаковым разрядом с номе-

ром (m+1);

2)P1: = RG2(m+1) RG2(m).

22

Отличия в графе МП.

1) Меняется запись МО4, МО5, МО7 :

МО4: RG2 : = RG2+0.0.RG3(m–1:0) ;

МО5: RG2: = RG2+1.1.RG3(m–1:0)+2-n;

МО7: Z : = RG2(m:0) .

2) В начале операции выполняется МО: RG2: = Cмод.пр.

В остальном граф МП и ОС такие же, как в способе 2а.

§2.3. Функциональные схемы выполнения различных микроопераций

(МО).

В функциональную схему ОЧ АЛУ поступают управляющие сигналы двух видов:

1).Импульсные УС МО y1,y2, …, yN (сигналы МО), которые используются, в

основном , для переключения триггеров, как отдельных, так и входящих в со-

став регистров и счетчиков.

2).Потенциальные УС МО МК(0), МК(1), … , МК(Н) (микроприказы), кото-

рые подаются на входы комбинационных схем, формирующих сигналы на информационных входах триггеров и регистров. Например, они подаются на адресные входы и входы разрешения мультиплексоров, на входы переноса и знаковых разрядов KSM.

Примеры.

1. Пусть в состав ОЧ входит синхронный D – триггер Тi.

X(i) D Ti

y1 C

Здесь по переходу сигнала на входе синхронизации С из 0 в 1триггер переключается в состояние, равное значению сигнала на входе D. Если обозначить сигналы на входах D и С через X(i) и y1, то говорят, что по

24

Здесь по сигналу y2: cRG3:=↑ в RG3 фиксируется код, действующий на шине

X(m:0), то есть выполняется МО3: RG3:=X.

5).Пусть в схему входят 2 регистра RG2 и RG3 и параллельный комбинаци-

онный сумматор KSM (рис.2.7).

Рис. 2.7.

Здесь А' – входы первого слагаемого; В' – входы второго слагаемого, П0 –

вход переноса младшего разряда KSM, F-выходы результата, равного

А'+В'+П0. Ко входам В' подключен (m+1) - разрядный мультиплексор MS2 из двух направлений в одно, имеющий вход разрешения Е. Если Е=0, то MS2

работает (то есть, на его выходах формируется код со входов, помеченных 0,

если А=0, либо код со входов, помеченных 1, если А=1). Если Е=1, то MS2

закрыт в том смысле, что независимо от сигнала А код на выходах MS2 равен

0.

В схему введены 3 микроприказа: МК(1)→"A"MS2; МК(2)→"E"MS2;

МК(3)→П0. Если все эти микроприказы равны 0, то по сигналу y3 в RG2 за-

RG2 : RG2 RG3 1(вычитание по способу 1а), а по сигналам МК(2), МК(3), y3 - МО8: RG2 : RG2 1.

25

6).Пусть требуется выполнять в ОЧ МО9:

RG2 : X ; МО10: RG2 : RG2 и МО11: RG2 : RG1. Тогда в схеме на рис. 2.7 на входах D RG2 включается (m+1) - разрядный MS3 из 4 направлений в одно

(риc.2.8).

(i=0,1,2.3), если на адресных входах А1А0 действует двоичный код, рав-

ный i (А1А0=00,01,10,11). Следовательно, МО9 выполняется по сигналам МК(4), у3; МО10 – по сигналам МК(4), МК(5), у3; МО11 – по сигналам МК(5), у3.

7).Пусть в RG3 должна выполняться МО сдвига вправо с вводом в

освобождающийся при сдвиге разряд либо 0 [МО12: RG3 : 0.RG3(m:1) ], либо 1 [МО13: RG3 : 1.RG3(m:1) ]. На рис. 2.9 показаны два варианта функциональной схемы с применением микроприказов МК(6) и МК(7).

На рис. 2.9а по сигналам МК(7) и у2 в RG3 записывается код с выходов RG3,

сдвинутый вправо на один разряд, при этом в освобождающийся при сдвиге разряд RG3(m) записывается значение МК(6). На рис. 2.3 б показан более удобный вариант условного обозначения на функциональных схемах, когда

MS4 вводится в состав RG3, у которого при этом появляется вход М задания режима сдвига (М – mode – режим), на который подается МК(7) и вход D→,

на который подается МК(6). Таким образом, МО12 выполняется по сигналам МК(7), у2, а МО13 – по сигналам МК(6), МК(7), у2.

26

а б

Рис. 2.9

8).Рассмотрим пример построения ОЧ АЛУ, сменив нумерацию МО

и УС по сравнению с предыдущими примерами. Пусть m=7, n=0 и выполня-

ется сложение-вычитание по способу 1а (F=C D).

В схему ОЧ (рис 2.10) входят узлы, рассмотренные ранее, а также: триггер переноса Тпер для запоминания значения p1 Пm Пm 1 П7 П8 ; триггер пе-

реполнения Тпп, устанавливаемый при обнаружении ПРС , а также шинные формирователи с отключаемыми выходами для выдачи результата из RG2 на выходную шину Z(7:0). Здесь ОЕ – вход разрешения выходов (output enable).

Если ОЕ=1, то 8 усилителей-формирователей сигналов открыты, и на их вы-

ходах действует код из RG2. Если ОЕ=0, то выходы усилителей отключены от Z(7:0) в том смысле, что на них действует 3-е состояние, характеризую-

щееся большим выходным сопротивлением. В схеме выполняются 8 МО:

MO1 : Tпп : 0; MO 2 : RG3 : X ; MO 3 : RG2 : X ;

МО 4 : RG2 : RG2 RG3

МО 5 : RG2 : RG2 RG3 1

МО 6 : Т пер : П 7 П8

МО 7 : Т пп : 1 МО 8 : Z : RG2

27

9).Рассмотрим пример выполнения первых четырех этапов курсового проектирования.

Пусть m=7, n=0; выполняемые операции сложение-вычитание по способу 2а.

1 этап. Операционная схема, список сигналов состояний, таблица значений внешних сигналов (рис. 2.11).

Операция

0Сложение

1Вычитание

Рис. 2.11 2 этап. Содержательный граф 9 (рис. 2.12).

Список используемых МО.

MO1 : Tпп : 0;

MO2 : RG3 : X ;

MO3 : RG2 : X ;

MO4 : RG3(7) : RG3(7);

MO5 : RG2(6 : 0) : RG2(6 : 0);

MO6 : RG2 : RG2 1;

MO7 : RG2 : RG2 0.RG3(6 : 0);

MO8 : RG2 : RG2 1.RG3(6 : 0) 1;

MO9 : Tпер : П7 П8 ;

MO10 : Tпп : 1;

MO11 : z : RG2.

29

Начало

1,2

3

11

Конец

Рис. 2.12.

3 этап. Функциональная схема ОЧ, списки сигналов МО и микроприказов;

таблица управляющих сигналов, формируемых при выполнении используе-

мых МО.

Функциональная схема приведена на рис. 2.13. Здесь знаковый разряд RG3

реализован на отдельном триггере Тзн, так как его состояние инвертируется при выполнении вычитания. Для формирования сигнала на входе знакового

MK(0) " A" MS1;

MK(1) " A" MS2, П0 ;

MK(2) " E" MS2;

MK(3) В' (7);

MK(4) "A 0 " MS3;

MK(5) " A1 " MS3 /

Рис. 2.13.

Задание. Составить таблицу УС и микроприказов, формируемых при выполнении используемых МО.