Микро ЭВМ на основе МПК - 1804
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
±лицу выполняющихся микроопераций, и распределим регистры по шинам.
Результат произведенных действий поместим в таблицу.
Содержание микрооперацийШД1ШД2Рг. I[3.0] := 1-1Рг. Т[23.0] := 0--Рг. LN[23.0]:=0--Рг. К[3.0] := 10-10Рг. Х[23.0] := Х-ХРг. Х[23.0] := Рг. X[23.0] 1-Рг. ХРг. Р[23.0] := Рг. Х[23.0]-Рг.ХРг. Чт.[23.0] := 0--Рг. Дт.:=Рг.I.-Рг.IРг.Дм.[23.0]:=Рг.Х[23.0]-Рг.ХРг.Сч.[23.0] := 23-23Рг.Дм.[23.0] := Рг.Дм.[23.0] + Рг.Дт + 1Рг.Дм.Рг.Дт.Т3 := 1--Т3 := 0--Рг.Дм. := Рг.Дм.[23.0] + Рг. Дт. [23.0]Рг.Дм.Рг.Дт.Рг.Дм. := L1(Рг.Дм.[23.0].0)Рг.Дм.-Рг.Чт. := L1(Рг.Чт.[23.0].0)-Рг.Чт.Рг.Чт.[23.0] := Рг.Чт.[23.0] + 1- Рг.Чт.Рг.Сч.[23.0] := Рг.Сч.[23.0] 1-Рг.Сч.Рг.Т. := Рг.Чт.[23.0]-Рг.Чт.Рг.LN[23.0] := Рг.LN[23.0] + Рг.Т.[23.0]Рг.LNРг.ТРг.I[23.0] := Рг.I[23.0] + 1-Рг.IРг.См.[23.0] := 0--Рг.Мн.[23.0] := Рг.Х[23.0]-Рг.ХРг.Мт.[23.0] := Рг.Р[23.0]-Рг.РРг.Сч.[23.0] := 13-13Tд. := 0--Рг.См.[23.0] := Рг.См.[23.0] + Рг.Мн.[23.0]Рг.См.Рг.Мн.Рг.См.[23.0] := Рг.См. + L1(Рг.Мн.[23.0].0)Рг.См.Рг.Мн.Рг.См.[23.0] := Рг.См. + Рг.Мн.[23.0] + 1Рг.См.Рг.Мн.Tд. := 1--Рг.Мт.[23.0] := R2(00.Рг.Мт.[23.0])-Рг.Мт.Рг.Мн.[23.0] := L2(Рг.Мн.[23.0].00)-Рг.Мн.Рг.Х[23.0] := Рг.См.[23.0]Рг.См.-Рг.Х[23.0] := Рг.Х.[23.0] + 1-Рг.ХРг.К. := Рг.К.[23.0] 1-Рг.К.
Таким образом в первое подмножество попадают регистры:
Рг.Дм;
Рг.См;
Рг.LN.
Во второе подмножество попадают регистры:
Рг.Х;
Рг.I;
Рг.Дт;
Рг.Чт;
Рг.Т;
Рг.Сч;
Рг.Р;
Рг.Мн.;
Рг.Мт;
Рг.К.
Поставим в соответствие каждой микрооперации выполняемой функции оператор присваивания АЛУ. Эти операторы характеризуют действия, выполняемые непосредственно в АЛУ.
Составим таблицу соответствующих микроопераций:
Содержание оператора DПриемник результатаD := 000…01D->Рг.ID := 000…0D->Рг.Т.D := 000…0D->Рг.LND := 000…01010D->Рг.КD := A2[23.0]D->Рг.ХD := A2[23.0] + 111…1D->Рг.ХD := A2[23.0]D->Рг.РD := 00..00D->Рг.ЧтD := A2[23.0]D->Рг.ДтD := A2[23.0]D->Рг.Дм.D := 000…010111D->Рг.Сч.D := A1[23.0] + A2[23.0] + 1D->Рг.Дм.D := 000…01D->Т3D := 000…0D->Т3D := A1[23.0] + A2[23.0]D->Рг.Дм.D := L1(A1[23.0].0)D->Рг.Дм.D := L1(A2[23.0].0)D->Рг.ЧтD := A2[23.0] + 1D->Рг.ЧтD := A2[23.0] + 1111…11D->Рг.Сч.D := A2[23.0]D->Рг.Т.D := A1[23.0] + A2[23.0]D->Рг.LND := A2[23.0] + 1D->Рг.ID := 000…00D->Рг.См.D := A2[23.0]D->Рг.Мн.D := A2[23.0]D->Рг.Мт.D := 000…01101D->Рг.Сч.D := 000…00D->ТдD := A1[23.0] + A2[23.0]D->Рг.См.D := A2[23.0] + L1(A2[23.0].0)D->Рг.См.D := A1[23.0] + A2[23.0] + 1D->Рг.См.D := 000…01D->Тд.D := R2(00.A2[23.0])D->Рг.МтD := L2(A2[23.0].00)D->Рг.Мн.D := A1[23.0]D->Рг.ХD := A2[23.0] + 1D->Рг.ХD := A2[23.0] + 111…11D->Рг.К.
Построим таблицу выбора источников операндов для АЛУ и таблицу выбора приемников результатов.
Таблица источников.
ИсточникиСигналы управленияA1A2aibj-I-b1-T-b2LN-a3--К-b4-X-b5-P-b6-Чт-b7-Дтa9b8Дм---Сч-b10-Мн-b11-Мт-b12См-a13-
Таблица приемников.
ПриемникСигнал управленияD->Рг.kDкId1Td2LNd3Kd4Xd5Pd6Чтd7Дтd8Дмd9Счd10Мнd11Мтd12Смd13Тдd14Т3d15
Выполним кодирование микроопераций наборами управляющих сигналов:
-------------------------------------------
На основании полученных данных составим подмножества эквивалентных операторов:
;
;
Построим обобщенные операторы.
Класс
Для установки регистров
2. Класс
D = B1 + B2 + B3
При этом
Объединим классы k3, k4, k5, k7 в класс k8. Для этого обобщенный оператор примет вид:
Класс :
D = B1 + B2
Класс :
D = B1
Построим структурные схемы узлов, реализующих обобщенные операторы:
Класс:
Класс :
Класс:
На основании полученных выше данных построим обобщенную схему операционного автомата. (Рис. 5).
Рис. 5. Обобщенная схема операционного автомата.
1.4 Разработка управляющих автоматов для процессорных элементов микро ЭВМ.
При синтезе управляющего автомата условимся о следующих допущениях комбинаторный сумматор, использованный при синтезе операционного автомата формирует следующие признаки:
P знак числа
Число больше нуля P = “0”
Число меньше нуля P = “1”
Z признак нуля
Число равно нулю Z = “1”
Число не равно нулю Z = “0”
Для построения управляющего автомата произведем разметку ГСА (Рис. 6).
Рис. 6.1 Схема разметки ГСА.
Рис. 6.2 Схема разметки ГСА.
Рис. 6.3 Схема разметки ГСА.
0000000000011--0000010000101D50000100000111D5 D60000110001001D40001000001011D4 D60001010001101D4 D50001100001111D4 D5 D60001110010001D30010000010011D3 D60010010010101D3 D50010100010111D3 D5 D60010110011001D3 D4001100001101D3 D4 D6001110D3 D4 D50011010011111D3 D4 D5 D60011100011111D3 D4 D5 D60011110100001D20100000100011D2 D6010001010011D2 D5 D6010010D2 D50100100101001D2 D40100110101011D2 D4 D60101000101101D2 D4 D50101010101101D2 D4 D5 D6010110010111D20100000101110110001D2 D30110000110011D2 D3 D60110010110101D2 D3 D5 D60110100110111D2 D3 D40110110111001D2 D3 D4 D60111000111011D2 D3 D4 D50111010111101D2 D3 D4 D5 D6011110011111D1100000D1 D6100001D1 D5 D6100011D1 D5100010D1 D50111111000101D1 D51000001000101D1 D51000011000111D1 D5 D61000101001101D1 D4 D51000111001101D1 D4 D51001000111101D2 D3 D4 D51001011001001D1 D4100110100101D1 D4 D6100111D1 D4 D5 D61001111010001D1 D31010001010011D1 D3 D6101001000000-001000D3
Обобщая полученные данные можно построить общую схему управляющего автомата (Рис. 7).
Рис. 7. Общая схема управляющего автомата.
2. Разработка структурной схемы микро ЭВМ.
2.1 Эмуляция ОА в микропроцессорной среде с разрядно-модульной организацией.
Для достижения требуемой разрядности при использовании микропроцессорной секции К1804ВС1 необходимо объединить между собой шесть микропроцессорных секций. Функциональная схема объединения МПС приведена на рис. 8.
При эмуляции ОА в микропроцессорной среде будем использовать следующие соглашения:
Номер РОНРегистр в ОА1Рг.I2Рг.T3Рг.К4Рг.Х5Рг.Р6Рг.Чт.7Рг.Дт.8Рг.Сч.9Рг.Мн.10Рг.Мт.11Рг.LN12Рг.DM13Рг.СМ.
Рис.8 Функциональная схема объединения МПС.
Сигналы, поступающие на МПС:
А(4 разр.), В(4), I(9), D(24), (1)
Дл