Совокупность управляющего и операционного автоматов. Разработка микропрограммы выполнения операции деления с жесткой логикой и структурно-операционной схемы ОА. Иллюстрация функционирования ОУ на заданных числах. Оценка эффективности кодирования.
Аннотация к работе
Спроектировать операционное устройство (ОУ), реализующее операцию деления чисел без восстановления остатка с плавающей запятой. Основной критерий эффективности: минимальная стоимость.Добавим к порядку 2 разряда, к мантиссе - 4 разряда. Под знаки порядка и мантиссы отведем по 2 разряда для использования модифицированного кода. Таким образом под порядок отведено 7 разрядов, под мантиссу - 21. идентификатор поле Примечание В состав ОА входят: память S, предназначенная для фиксации входных, промежуточных и выходных значений, функциональные преобразователи для вычисления содержимого памяти автомата и функциональные преобразователи для вычисления логических условий. Обладая максимальным быстродействием каноническая структура является избыточной по затратам оборудования, так как все микрооперации, связанные с вычислением одного и того же слова, являются функционально-несовместимыми и могут быть реализованы меньшим количеством схем.2) Если в знаковом разряде сумматора оказывается 0, то в младший разряд регистра частного записывается 1 и из сумматора вычитается делитель. Если в знаковом разряде сумматора оказывается 1, то в младший разряд регистра частного записывается 0 и к сумматору прибавляется делитель. Отрицательные делитель и делимое заданы в дополнительном коде (д. к.). Правила получения цифр частного в зависимости от знаков делителя и остатка (делимого и остатка) следующие: Вариант 1 2 3 4 Интерпретация этих правил такова: при совпадении знаков делимого и остатка в частном на очередном шаге записывается единица, при несовпадении - нуль.При разработке УА было рассмотрено несколько возможных вариантов: 1) применить противогоночное кодирование с использованием асинхронных RS-триггеров. Затраты оборудования на реализацию элементов памяти: 5 триггеров по 4 элемента 2И-НЕ; один триггер оказывается избыточным. 2) применить оптимальное по затратам оборудования кодирование с использованием синхронных D-триггеров.(реализованный в проекте) Если к входу синхронного RS-триггера подключить инвертор так, чтобы вход R был всегда инверсным по отношению к входу S, то такая схема будет иметь один вход D, а новая схема называться D-триггером. В данном проекте использован алгоритм кодирования для D-триггеров, который позволяет минимизировать суммарное число единиц в кодах состояний, что в большинстве случаев приводит к упрощению КС, формирующей функции возбуждения.Различают УА с программируемой логикой по: 1) способу формирования адреса следующей микрокоманды (МК). а) естественная адресация б) принудительная адресация 2) способу формирования УС. а) УА, использующие МК с горизонтальным кодированием. б) УА, использующие МК с вертикальным кодированием. в) УА, использующие смешанные способы кодирования. Формат РМК имеет вид: 1 Y m 1 X k 1 A0 p 1 A1 p где Y - код МК, X - номер логического условия (л/у), A0 - адрес перехода при единичном значении л/у, A1 - адрес перехода при нулевом значении л/у, В исходном состоянии управляющий триггер (УТ) находится в 0. Если выбранное условие задано значением 1, то выходная шина со схемы И-ИЛИ будет = 1, что обеспечит передачу в РАМК адреса А0. Ограничения, вводимые наличием одного адресного поля, обуславливают соседнее расположение МК, переход к которым осуществляется по условию, т. е. адрес МК Ym должен быть на единицу больше, чем адрес Ys.1) Исходные числа Частное: С = 0,2 * 104 4) Знак мантиссы частного определяется отдельно от цифровой части: SGC = SGA SGB = 11…. 5) Вычисление порядка частного Так как частное С = 0,2 в двоичной системе счисления (СС) является периодической дробью, то для демонстрации работы алгоритма достаточно определить 8 цифр результата, для достижения заданной точности - 17 цифр.
План
Содержание
1. Техническое задание
2. Разработка структурной схемы операционного устройства
3. Разработка микропрограммы выполнения операции деления и структурно-операционной схемы ОА
4. Разработка устройства управления выполнением операции деления (УА) с жесткой логикой
5. Разработка устройства управления выполнением операции деления (УА) с программируемой логикой
6. Иллюстрация функционирования ОУ на заданных числах
1. Техническое задание
Список литературы
1. А.Я. Савельев. Основы информатики, Москва, изд. МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2001 г.
2. Е.П. Угрюмов. Цифровая Схемотехника, С-П., изд. «БХВ-Петербург», 2002 г.
3. С.И. Баранов. Синтез микропрограммных автоматов, М., 1988 г.
4. Е.И. Зайцев. Теория автоматов, учебное пособие, М., МГАПИ, 2002 г.