Разработка функциональной схемы блока управления

Общая последовательность разработки

Блок управления представляет собой автомат с памятью. Алгоритм работы блока управления задан в виде микропрограммы. В этом случае разработка блока управления включает следующие этапы:

ь Формализация задания.

ь Выбор типа автомата.

ь Разметка схемы алгоритма.

ь Составление таблицы переходов и выходов автоматов.

ь Кодирование состояний.

ь Составление кодированной таблицы переходов и выходов.

ь Выбор типа триггеров.

ь Преобразование таблицы переходов в таблицу функций возбуждения триггеров.

ь Запись функций возбуждения и функций выходов в СДНФ.

ь Минимизация функций возбуждения и функций выходов.

ь Выбор типа логических элементов.

ь Преобразование функций переходов и выходов.

ь Построение функциональной схемы блока управления.

ь Проверка правильности работы блока управления.

Формализация задания

При задании автомата микропрограммой количество входных сигналов равно числу различных условных операторов микропрограммы. В данном случае число условных операторов равно 5.

Для упрощения записи логических функций на рисунке 3 приняты следующие обозначения:

• — n — сигнал готовности;
• — k — сигнал кода операции;
• — a — знак числа А;
• — b — знак числа В;
• — s — знак результата операции.

Тогда входными сигналами блока управления являются сигналы n, k, a, b, s, каждый из которых может принимать значение 0 или 1.

Число выходных сигналов блока управления равно числу микроопераций в микропрограмме.

При анализе микропрограммы можно установить, что безусловные операторы 2, 3, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 30 содержат по одной микрооперации. Однако операторы, кроме 2, 3, 29, 30, повторяющиеся операторы 11, 13, 20, 21 Кроме того, начальному оператору соответствует выходной сигнал, который сообщает о готовности блока управления к выполнению операции. Таким образом, общее число выходных сигналов равно 10. Обозначение выходных сигналов и соответствующие им микрооперации приведены в таблице 1.

С учетом числа входных и выходных сигналов общая схема блока управления может быть представлена в виде рисунка 4.

Рисунок 4.

Таблица 1.