2. Разработка устройства.

2.1. Спецификация устройства на уровне «черного ящика

Согласно заданию устройство должно быть предназначено для выполнения следующих операций:

• вычитание;

• сравнение;

• исключающее «ИЛИ».

Разрядность операндов и результата должна быть – 8 бит.

Исходя из этого видно, что входы(А,В) и выход (результат операции С) должны иметь 8 разрядов.

2.2 Представление «черного ящика» устройства в виде операционной и управляющей частей.

Упрощенно разрабатываемое устройство можно представить так, как изображено на рис. 4.

7

7

2.3. Разработка структуры операционной части устройства

Пусть операнды размещаются в регистрах А и В, как показано на рисунке 5. Выделим три блока для каждой команды. После каждого выполнения команды значение операнда А изменяется, а значение операнда В остается неизменным. Результат выполнения трех команд (изменения операнда А) записывается в регистр С.

2.4. Составление алгоритма работы устройства

Алгоритм приведен на рисунке 7. Однако, ясно, что алгоритм еще не доведен до уровня микроопераций. Действительно, список микроопераций нам известен, и тогда, например, выполнение трех команд нужно заменить такой последовательностью микроопераций:

1. в условии спрашиваем: «выполнить операцию вычитания?», если да, то выполняем;

2. если нет, то дальше спрашиваем: «выполнить операцию сравнения?», если да то выполняем;

3. если нет, то выполняем операцию исключающего «ИЛИ».

2.5. Составление схемы алгоритма работы устройства и его микропрограммы

Схема алгоритма на уровне микроопераций изображена на рис. 8.

Отметим операторные блоки символами Y_i, а логические блоки символами X_i.

Операторных блоков получилось 19, логических – 12.

Таким образом, для операционной части (ОЧ) устройства потребуется 19 сигналов управления из управляющей части устройства, а для управляющей части (УЧ) устройства – 12 осведомительных сигналов из операционной части

2.6. Составление спецификации устройства

Опишем в табл. 1 все линии и сигналы, полученные в процессе разработки устройства. Пусть активным для каждого сигнала является его высокий (единичный) уровень.

Табл. 1

Сигнал	Тип (In/Out)	Назначение сигнала
Y1	I для ОЧ	Сигнал управления из управляющей части на выполнение микрооперации присвоения значений операндам
Y2, Y4, Y6, Y9, Y11, Y13	I для ОЧ	Сигнал управления из управляющей части на выполнение микрооперации чтения оператора из регистра
Y3, Y5, Y7, Y10, Y12, Y14	I для ОЧ	Сигнал управления из управляющей части на выполнение микрооперации передачи операнда по шинам
Y8, Y15	I для ОЧ	Сигнал управления из управляющей части на выполнение микрооперации передачи операнда на АЛУ
Y16	I для ОЧ	Сигнал управления из управляющей части на выполнение микрооперации команды вычитания
Y17	I для ОЧ	Сигнал управления из управляющей части на выполнение микрооперации команды сравнения
Y18	I для ОЧ	Сигнал управления из управляющей части на выполнение микрооперации команды исключающего «ИЛИ»
Y19	I для ОЧ	Сигнал управления из управляющей части на выполнение микрооперации записи результата в регистр
X1, X6	O для ОЧ	Осведомительный сигнал из ОЧ в УЧ, активен, если операнд A (B) находится в регистре
X2, X7	O для ОЧ	Осведомительный сигнал из ОЧ в УЧ, активен, если операнд A (B) находится в регистре AX
X4, X9	O для ОЧ	Осведомительный сигнал из ОЧ в УЧ, активен, если операнд A (B) находится в регистре BX
X3, X8	O для ОЧ	Осведомительный сигнал из ОЧ в УЧ, активен, если адрес операнда A (B) находится в регистре AX
X5, X10	O для ОЧ	Осведомительный сигнал из ОЧ в УЧ, активен, если адрес операнда A (B) находится в регистре BX
X11	O для ОЧ	Осведомительный сигнал из ОЧ в УЧ, активен, если выполняется команда вычитания
X12	O для ОЧ	Осведомительный сигнал из ОЧ в УЧ, активен, если выполняется команда сравнения