Синтез ОА1

ОА₁ можно рассматривать как многооперационный автомат, способный реализовать несколько операций. Синтез автомата ОА₁ сводится к синтезу автоматов ОА₁⁽⁰⁾ и ОА₁⁽¹⁾ с памятью на TС-триггерах, реализующих соответственно:

· операцию сложения с входным переносом () в двоичном коде, инициируемую сигналом y_0.

· операцию логического сложения , инициируемую сигналом y_1.

Абстрактное представление ОА1 приведено на рисунке 5:

а) б)

Рисунок 5. Абстрактное представление ОА1

Автомат ОА₁⁽⁰⁾ реализует операцию над одним словом А с установкой результата, ОА₁⁽⁰⁾ не декомпозируется и синтезируется как единый 4-х разрядный операционный элемент. Автомат ОА₁⁽¹⁾ реализует операцию над двумя словами: А и В, с установкой результата. Сигналы возбуждения и выходов являются функциями восьми аргументов. При рассмотрении такого автомата как единого операционного элемента синтез значительно усложнится (КТ будет содержать 256=2⁸ наборов), поэтому ОА₁⁽¹⁾ декомпозируется, и синтезируется как композиция одноразрядных операционных элементов.

4.1.1. Синтез ОА₁⁽⁰⁾

Автомат ОА₁⁽⁰⁾ (рисунок 5, а) описывается функциями переходов и выходов , , которые определяют структуру совмещенной кодированной таблицы КТ. Каждой паре «C(t) – A(t)» ставится в соответствие двоичный вектор следующего состояния автомата как результат функции перехода операции y0: (A←A+C).

Далее для каждого из триггеров Т₃¸T₀ на основе смены их состояний a_i®a_i^*, в соответствии с матрицей переходов (таблица 2) формируются двоичные сигналы функций возбуждения (ФВ) T_j⁰ , , под действием которых они и меняют свои состояния.

Матрица переходов ТC-триггера Таблица 2

При сложении слова A с переносом устанавливаются признаки S, Z, P, C, C’ в соответствии с логикой признаков для операции десятичной арифметики.

Признаки:

· f_S – фиксирует знаковый бит результата;

· f_Z – фиксирует нулевой результат;

· f_P – фиксирует четное число единиц результата;

· f_C – фиксирует перенос из старшего бита результата;

· f_C’ – фиксирует вспомогательный перенос из бита a1 в бит а2.

Совмещенная кодированная таблица переходов, выходов и функций возбуждения представлена в таблице 3 (стр. 10).

Операция «сложение с переносом» относится к операциям над словом А с установкой результата счета в регистре А. По первому синхроимпульсу автомат ОА₁⁽⁰⁾ в зависимости от значения С переходит из состояния A(t)=0000 либо в новое состояние A(t+1)=0001, если С=1, либо его состояние не изменяется, если С=0. Далее при поступлении каждого последующего синхроимпульса q состояние ОА₁⁽⁰⁾ либо увеличивается на 1, либо не изменяется в зависимости от С. Это продолжается до тех пор, пока автомат не перейдет в состояние A(t+1)=0000, после чего цикл повторяется.

Совмещенная КТ для ОА₁⁽⁰⁾ Таблица 3

Функции возбуждения (T₃⁽⁰⁾ , T₂⁽⁰⁾ , T₁⁽⁰⁾ , T₀⁽⁰⁾ ) T-триггеров и функции выходов (, , , ) формируются на основании кодированной таблицы, представляют собой полностью определенные ПФ пяти аргументов, представленные в Сов.ДНФ ПФ и имеют следующий вид (2):

;

;

;

;

;

;

;

;

Для минимизации нанесем на карты Карно полученные ПФ и покажем это на следующих рисунках: T₃⁽⁰⁾ – рисунок 6, а; T₂⁽⁰⁾ – рисунок 6, б; T₁⁽⁰⁾ – рисунок 6, в; T₀⁽⁰⁾ – рисунок 6, г; – рисунок 7, а; – рисунок 7,б; – рисунок 7, в; – рисунок 7, г;

a)

б)

в)

Рисунок 6 (начало). Карты Карно для ФВ ОА₁⁽⁰⁾

г)

Рисунок 6 (окончание). Карты Карно для ФВ ОА₁⁽⁰⁾

a)

б)

Рисунок 7 (начало). Карты Карно для ЛФП ОА₁⁽⁰⁾

в)

г)

Рисунок 7 (окончание). Карты Карно для ЛФП ОА₁⁽⁰⁾

В результате минимизации функции возбуждения (T₃⁽⁰⁾ , T₂⁽⁰⁾ , T₁⁽⁰⁾ , T₀⁽⁰⁾) T-триггеров (3) и функции выходов (, , , ) (4), представленные в МДНФ, имеют вид:

;

;

;

;

;

;

;

Поиск по сайту: