Курсовая работа: Разработка функционального устройства
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
(государственный технический университет)
«Вычислительные системы и микропроцессорная техника»
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
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.
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.
И СОСТАВЛЕНИЕ ОПЕРАЦИОННОГО ОПИСАНИЯ
внутренние: РГ1{1:8}, СЧ1{1:4}, СЧ2{1:4};
Р2:= РГ3{1}&РГ3{2}&ù РГ3{3}&РГ3{4}&РГ3{5}=1;
после упрощения микропрограмма принимает вид:
внутренние: РГ1{1:8}, СЧ1{1:4}, СЧ2{1:4};
Р2:= РГ3{1}&РГ3{2}&ù РГ3{3}&РГ3{4}&РГ3{5}=1;
УЗП: РГ1{1:8}:=А{1:8}, СЧ1:=0, СЧ2:=0;
УСДВ: РГ1{1:8}:=РГ1{2:8}.B, СЧ2:=СЧ2+1;
Функциональная схема операционного автомата
Управляющий автомат с жесткой логикой
УА с жесткой логикой будем строить в виде классического конечного автомата – Мура или Мили.
Р2&P3&УСЧ1+ ùР2&P3+P2&ùР3&ùР1&УСЧ1+ùР2&ùР3&ùР1
Для реализации выберем автомат Мили, т.к он имеет всего 3 состояния. Будм реализовывать его на D-триггере.
Построим таблицу переходов и выходов автомата Мили
Построим кодированную таблицу переходов и выходов конечного автомата.
Для этого воспользуемся кодированной таблицей внутренних состояний автомата:
Тогда кодированная таблица переходов и выходов принимает вид:
На основе полученной кодированной таблицы переходов и выходов УА получим функции возбуждения D-триггера и выражения для управляющих сигналов:
D1= P2&P3&ùQ1&Q2+ùР2&P3&ùQ1&Q2+ P2&ùР3&ùР1&ùQ1&Q2+ùP2&ùР3&ùР1&ùQ1&Q2= P3&ùQ1&Q2+ùР3&ùР1&ùQ1&Q2
УСЧ1= P2&P3&ùQ1&Q2+ P2&ùР3&ùР1&ùQ1&Q2
На основе полученных выражений получаем функциональную схему УА, сигнал СБРОС является установочным и формируется при включении питания или от кнопки.
Управляющий автомат с программируемой логикой
Составим каноническую форму микропрограммы синтезируемого операционного устройства (для АУ с естественной адресацией).
Будем считать, что устройство управления решает одну задачу, так что для его построения достаточно иметь ПЗУ, содержащие 10 ячеек. Тогда адрес ячеек ПЗУ будет выражаться четырехразрядным кодом А{3:0}.
Первый разряд формата микрокоманды УА с естественной адресацией определяет признак микрокоманды (ПРМК): 0 - операционная микрокоманда, 1 - управляющая микрокоманда.
Установим соответствие между метками и адресами переходов: M1=0 10
=0000 2
, M2=2 10
=0010 2
, M3=6 10
=0110 2
, M4=9 10
=1001 2
Для принудительной адресации микрокоманда может одновременно содержать переходы и управляющие сигналы. Тогда для микрокоманды с принудительной адресацией:
Установим соответствие между метками и адресами переходов: M1=0 10
=000 2
, M2=2 10
=010 2
, M3=5 10
=101 2
, M4=7 10
=0111 2
Теперь кодовое выражение микропрограммы УУ, используя каноническое описание и формат микрокоманды, может быть записано в следующем виде:
Сравнивая объем микропрограмм для управляющих автоматов с естественной и принудительной адресацией, мы убеждаемся в том, что принудительная адресация требует меньшего объема ПЗУ (в нашем случае 11 * 8 = 70 бит), чем естественная адресация (9 * 11 = 99 бит). Таким образом, реализация УА с принудительной адресацией в нашем случае более желательна.
Функциональная схема УА с программируемой логикой
Начальный адрес микропрограммы, равный 000, устанавливается сигналом СБРОС
, и УА ждет прихода сигнала СТРОБ
для продолжения работы.
Будем строить наше устройство на элементах серии K155 и К555, так как они обеспечивают устойчивую работу на заданной тактовой частоте 5 МГц.
Управляющие сигналы S
0
,
S
1
обеспечивают запись кода А в регистр ( S
0
=
1, S
1
=1) и сдвиг влево ( S
0
=
0 ,
S
1 =
1), хранения ( S
0
=
0 ,
S
1 =
0).
Их получаем из диаграмм Карно. Диаграммы Карно строятся для управляющих сигналов, воздействующих на регистр, в данном случае это сигналы: УЗП
, УСДВ
.
SE1 = УЗП + УСДВ = УЗП + УСДВ = УЗП ∙ УСДВ = УЗП / УСДВ
Рассчитаем мощность, потребляемую устройством:
Максимальная скорость работы устройства будет определяться временем перехода автомата из состояния а1 в состояние а2, следовательно можно записать:
1. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Вычислительные устройства и микропроцессорная техника».
2. Конспект лекций по курсу «Вычислительные системы и микропроцессорная техника» А.В. Щеглов.
Название: Разработка функционального устройства
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: курсовая работа
Добавлен 00:38:48 25 мая 2011 Похожие работы
Просмотров: 16
Комментариев: 13
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Курсовая работа: Разработка функционального устройства
Реферат: Северный Кавказ: ЭГП, население, хозяйство
Контрольная работа: Экономическая теория и экономическая политика. Идеология и экономическая теория. Скачать бесплатно и без регистрации
Доклад по теме Методы исследования в цитологии
Реферат: Crazy Old Holden Essay Research Paper Crazy
Курсовая работа по теме Промислові швейні машини
Дипломная работа по теме Информационная система многопользовательских систем
Дипломная работа по теме Автоматизация складского учета
Дипломная работа по теме Влияние типологических особенностей темперамента на стиль руководства гостиничного хозяйства
Контрольная работа: Сутність та еволюція економічних систем. Поняття та основа класифікації методів управління
Реферат: Реабилитация в педиатрии
Дипломная работа по теме Диагностика валового дохода розничного торгового предприятия в современных условиях
Контрольная работа: Інваріантні характеристики методів навчання
Реферат по теме Сердце. Автоматия сердца
Реферат На Тему Устройство Управления В Московском Государстве Xvi Века
Сочинение Как Вы Шли По Санкт Петербургу
Любознательность Сочинение 9.3 Огэ
Контрольная Работа На Тему Формирование Игровой Деятельности Дошкольника
Реферат: Влияние питания на здоровье человека. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Інформаційна система оцінки інвестиційних проектів
Реферат: DNA Essay Research Paper The
Реферат: Власть как общесоциологическая категория. Политическая власть
Дипломная работа: Идивидуальный подход к детям в процессе занятий по развитию речи
Курсовая работа: Электроснабжение механического цеха машиностроительного завода