Глава 6. Синтез узлов и устройств для мп сау омт .

6.1 Синтез управляющих схем для многофункциональных регистров.

Под многофункциональными регистрами понимают – параллельные регистры, осуществляющие кодовое преобразование хранимых слов, а также предназначенные для выполнения поразрядных (логических) операций над машинными словами.

6.1.1 Формирование прямого и обратного парафазных кодов на параллельном регистре.

Занесение в регистр машинного слова в парафазном коде исключает управляющий такт подготовки регистра к приему новой информации. При этом режиме записи утрачивается предыдущее содержимое регистра. Схема формирования прямого и обратного парафазных кодов относится к КЛС, сопрягаемой с выходными шинами параллельного регистра (рис.6.1). Рассмотрим вариант с элементами и – или.

Код Х с символами (х₁, ….., хs) замещает, в момент 1, содержимое регистра и хранится на нем в течение времени 2, 3.

Рис.6.1 Схема параллельного регистра МП САУ.

Считывание прямого парафазного кода (ППК) приводит к инициализации выхода.

Х^* = { x^*_s, x^*_s, …, x^*₂,x^*₂, x^*₁,x^*₁ } .

Считывание обратного парафазного кода (ОПК) приводит к результату:

Х^** = { x^**_s, x^**_s, …, x^**₂,x^**₂, x^**₁,x^**₁ }.

Использование ППК и ОПК позволяет, в каждом цикле выполнения арифметической операции, исключить такт, связанный с подготовкой регистра для приема очередного операнда и таким образом, повысить быстродействие МП САУ пропорционально числу таких операций.

6.2 Поразрядная обработка машинных слов с использованием параллельных регистров.

Рассмотрим процедуру организации упаковки малоразрядных двоичных кодов в машинное слово конечной длины, ограниченной разрядностью используемых регистров.

Рис.6.2 Схема упаковки двоичных кодов.

ЦД_i один из k цифровых датчиков (ЦД) информации, представленной малоразрядными кодами.

Схема управления (рис.6.2) обеспечивает занесение измеренной информации в сдвиговый регистр, построенный на RS - триггерах. Преобразование малоразрядных кодов в один n - разрядный код, выполним с использованием двух параллельных регистров (рис.6.3), обмен информацией, между которыми происходит по следующему правилу: Qⁿ_вых.  Sⁿ_вх.

Рис.6.3 Схема логического преобразования машинных слов.

В регистре RG1 = X {xn,…..,x1}, в регистре RG2 = Y {yn,…..,y1}. Передача прямого кода слова Х на S входы регистра RG₂ приведет к замещению кода Y кодом Z=Z{zn,…..,z1} для решения этой задачи воспользуемся функцией перехода триггеров регистра RG₂ с учетом ограничений, записанных в виде Тⁿ = 0 и Rⁿ = 0

Выполним переименование исходных кодов введя следующие обозначения: Q^*n  y ; S^*n  x.

Рассмотрим следующий частный случай:

Если рассмотреть результат этой задачи, как поразрядную операцию то слово Z есть дизъюнкция Х и Y (6.1):

Z = XZ (6.1)

Формула (6.1) позволяет при наличии последовательного многоразрядного регистра, младшие разряды которого, могут быть представлены регистром RG₂, упаковать входные Х коды, поступающие от источников малоразрядной двоичной информации.

Пример упаковки малоразрядных кодов в n-разрядный код. Дано:

x₁ = 1011 = p ; x₂ = 0101 = t ; x₃ = 1000 = v

y = 0000 0000 0000



x_i = 1011

-----------------------------

i = 1 z₁ = 0000 0000 1011 сдвиг

z₁^* = 0000 1011 0000



i =2 x_i = 0101

-------------------------------

z₂^* = 1011 0101 0000 и т.д.