|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы = Q1Q2 V q1q2: Й = QiQzJ 1 = QlQ2>:i V. Q1Q2 "хЛа ; 4 = QiQ2- , (5.5) в общем случае подобные системы функций УА содержат большое число функций, зависящих от многих аргументов. Поэтому классические методы минимизации здесь непригодны. Как показала практика, основное сокращение объема комбинационных схем достигается путем выделения общих частей функций, что обеспечивает их совместную минимизацию, путем декомпозиции функций, а также за счет рационального доопределения неполностью определенных функций. Структура формул вида (5.5) такова, что в них могут многократно повторяться конъюнкции выходных сигналов триггеров Q и входных сигналов х. Это делает целесообразным введение отдельного дешифратора состояний автомата, а нередко и дешифратора его входных сигналов. В рассматриваемом примере введем дешифратор состояний автомата со следующими выходными сигналами: «о = Q1Q2; «1 = QiQ; «2 = Q1Q2; «3 = QiQz-Тогда выражения (5.5) примут вид Dj = «1; У1 = aXi v aoiz Уз = «з! £2 = «o%V«i; г/2 = «1>:з; у4 = я2- (5-6) По полученной системе функций составляют функциональную схему УА (рис. 5.5). Построенный автомат изменяет свое состояние с приходом каждого тактового импульса ТИ и периодически повторяет цикл своей работы (который совпадаете циклом прохождения по ГСА). При этом УА должен осуществлять один цикл работы в каждом периоде зондирующих импульсов РЛС, рассмотренной в примере 5.1. Для удобства синхронизации можно ввести дополнительное состояние ав- & L С -Уг -УI Рис. 5.5. Структурная схема управляющего автомата с жесткой логикой томата Оо, в котором УА будет останавливаться после выполнения каждого цикла работы. В этом случае запуск УА будет осуществляться переводом его из состояния Со в состояние щ с помощью специального стартового сигнала В, привязанного во времени к зондирующему импульсу РЛС. Синтез УА по модели Мура на основе графа переходов осуществляется аналогичным образом. Отметим, что в общем случае УА может вырабатывать выходные сигналы у, характеризующие обе рассмотренные модели. Особенности синтеза таких автоматов приведены в [7] § 5.3. ПОСТРОЕНИЕ УА С ПРОГРАММИРУЕМОЙ ЛОГИКОЙ НА ОСНОВЕ ПЗУ В отличие от УА с жесткой логикой, закон функционирования которого обеспечивается определенным образом соединенными логическими элементами, в автоматах, построенных на основе ПЗУ, заданная микропрограмма реализуется в явной форме и хранится в памяти в виде последовательности управляющих слов. Управляющее слово определяет порядок работы устройства в течение одного такта и называется ми крокомандой (МК). Она содержит информацию о микрооперациях, которые должны выполняться в данном такте, и (или) об адресе следующей микрокоманды. Формат Л1К в общем случае может содержать следующие части: операционную часть Y, состоящую из одного или нескольких полей, в каждом записывается номер выходного сигнала yj, вырабатываемого в данном такте; адресную часть, состоящую из поля X, в которое записывается номер логического условия Xt (обычно единственного), проверяемого в данном такте, а также из поля А, в которое записывается информация об адресе следующей МК; служебную часть Р, содержащую вспомогательную управляющую информацию. Обобщенная структурная схема УА, выполненного на основе ПЗУ, дана на рис. 5.6. Перед началом работы на УА подается сигнал СБРОС, устанавливающий все триггеры автомата и регистра микрокоманд (РМК) в нулевое состояние. Этим обеспечивается занесение содержимого нулевой ячейки ПЗУ в РМК при поступлении первого тактового импульса после подачи стартового сигнала В. С помощью дешифратора ДШК вырабатывается соответствующий выходной сигнал У], а с помощью ДЩХ определяется номер логического условия Xf, проверяемого в данном такте. В зависимости от значения Х(, прошедшего через схему выбора Л У, и информации, поступающей из адресного поля А, устройство формирования адреса следующей МК (УФАМК) вырабатывает адрес ячейки ПЗУ, содержимое которой будет переписано в РМК в следующем такте. На УФАМК может также поступать внешний управляющий сигнал V, обеспечивающий, например, выбор определенного алгоритма из тех, чьи микропрограммы хранятся в ПЗУ автомата. Схема управления СУ (в некоторых вариантах УА она может отсутствовать) разрешает работу ДШК или ДЩХ в зависимости от содержимого служебной части Р формата команд. В последнем такте выполнения микропрограммы на выходе RUIY выраба- тывается дополнительный сигнал ум+i, используемый как сигнал г, •останавливающий работу автомата и осуществляющий сброс всех €го триггеров. Таким образом, структура УА с хранимой в ПЗУ логикой стандартна, и в этом заключается одно из преимуществ рассматриваемой реализации автомата. Поэтому основные усилия направляются не на получение структурной схемы, а на составление кодированной микропрограммы, которая записывается в ячейки ПЗУ,
I/ т\1 X i\ А I УФА МК Рис. 5.6. Обобщенная структурная схема управляющего автомата, построенного на основе ПЗУ г т I X I ] р I А, р t У т 1 " I 1 ор\ Рис. 5.7. Форматы команд при использовании адресации: я и б - принудительной; в и г - естественной т. е. центр тяжести при разработке УА смещается с аппаратных на программные средства. Процедура построения УА с хранимой логикой по имеющейся ГСА заключается в следующем. 1. Выбирают способ адресации и формат микрокоманд, причем стремятся сократить число двоичных разрядов в формате МК, что, как правило, позволяет уменьшить объем оборудования ПЗУ. При этом учитывают реальное быстродействие отдельных узлов УА и необходимость обеспечения заданного быстродействия автомата в целом. При необходимости используют структурные методы повышения быстродействия УА. 2. Производят разметку ГСА в соответствии с правилами, которые определяются выбранным способом адресации. 3. Составляют кодированную микропрограмму в виде таблицы, строки которой соответствуют отметкам на ГСА. 4. Выбирают типы необходимых микросхем и составляют структурную и принципиальную схемы автомата. Выполнив перечисленные этапы, переходят к технической реализации УА, которая во многом зависит от способа записи информации в используемое ПЗУ. Рассмотрим особенности выполнения отдельных этапов указанной процедуры. При построении УА используются главным образом два 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [ 56 ] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||