Проектирование вычислительного устройства

 

S1 = Y8;

S2 = Y8;

E = 0.

 

7.7. Мультиплексор регистра B.

Для реализации мультиплексора регистра B используются пять 4-разрядных сдвоенных мультиплексора серии К500КП174.

 

Управляющий сигнал	Микрооперация	S1	S2	E
Y9	B := ШВх	1	1	0
Y15	B:=C	0	0	0
Y27	B:=C-1	0	0	0
Y29	B:=!C	0	0	0

 

S1 = Y9;

S2 = Y9;

E = 0.

 

 

 

7.8. Мультиплексор знака регистра С.

Для реализации мультиплексора знака  регистра С используются мультиплексор  серии К500КП174. Вход 1 соединяем со старшим выходным разрядом регистра Е.

 

Управляющий сигнал	Микрооперация	S1	S2	E
Y20	C(9):=E(0)	1	1	0
Y39	C(9):=0	0	0	0
Y40	C(9):=1	0	0	0

 

S1=Y20;

S2=Y20;

E=0.

 

7.9. Мультиплексор регистра С.

Для реализации мультиплексора регистра С используются пять 4-разрядных сдвоенных мультиплексора серии К500КП174.

 

 

Управляющий сигнал	Микрооперация	S1	S2	E
Y10	C := 0	0	0	0
Y18	C:=R1(0.C)	0	0	0
Y26	C:=A	0	0	0
Y28	C:=B	0	0	0
Y36	C:=A+1	o	0	0
Y38	C:=B+1	0	0	0

 

S1 = 0;

S2 = 0;

E = 0.

 

7.10. Мультиплексор регистра E.

Для реализации мультиплексора регистра E используются пять 4-разрядных сдвоенных мультиплексора серии К500КП174.

 

 

 

Управляющий сигнал	Микрооперация	S1	S2	E
Y13	E:=B	0	0	0
Y17	E:=R1(C(0).E)	0	0	0

 

 

 

7.11. Арифметико-логическое устройство.

Для реализации 10-разрядного арифметико-логического устройства используются три 4-разрядных арифметико-логических устройства серии К500ИП181. Команда для выбора операции подаётся на входы S0-S3. Чтобы АЛУ выполняло арифметические операции, необходимо на вход M подать логический ноль.

 

Управляющий сигнал	Микрооперация	S3	S2	S1	S0	M
Y16	C:=A+B	0	1	1	0	0
Y26	C:=A	1	1	1	1	1
Y27	B:=C-1	1	1	1	1	0
Y28	C:=B	1	1	1	1	1
Y29	B:=!C	0	0	0	0	1
Y30		0	1	0	0	1
Y31		0	0	0	1	1
Y32	C:=A-B-1	1	0	0	1	0
Y34	C:=!A	0	0	0	0	1
Y36	C:=A+1	0	0	0	0	0
Y37	C:=!B	0	0	0	0	1
Y38	C:=B+1	0	0	0	0	0

 

S0 = Y26 Ú Y27 Ú Y28 ÚY31 ÚY32 ;

S1 = Y16 Ú Y26 ÚY27 ÚY28 ;

S2 =  Y16 Ú Y26 ÚY27 ÚY28 ÚY30 ;

S3 = Y26 ÚY27 ÚY28 Ú Y32 ;

M = Y26 Ú Y28 Ú Y29 ÚY30 ÚY31 Ú Y34 ÚY37.

 

7.12. Счётчик.

Для реализации 4-разрядного счётчика используется счётчик серии К500ИЕ137. Команда для выбора режима работы счётчика подаётся на входы S1 и S2. Счётчик загружается по входам D0-D3.

 

Управляющий сигнал	Микрооперация	S1	S2	R	C
Y14	Сч := 9	0	0	0	1
Y19	Сч := Сч - 1	1	0	0	1

 

 

S1 = Y19;

S2 = 0;

R=0;

C = 1.

 

7.13. Триггеры управляющих шин.

Для реализации триггеров управляющих шин используются две микросхемы К500ТМ131, каждая из которых содержит два D-триггера. Выходы триггеров Q1-Q4 соединяются с управляющими шинами ГОТ, ЗАН, РЕЗ, ЗАПР.

 

Управляющий сигнал	Микрооперация	D1	C1	D2	C2	D3	C3	D4	C4
Y1	ГОТ := 1	0	1	*	0	*	0	*	0
Y2	ГОТ := 0	1	1	*	0	*	0	*	0
Y4	ЗАН := 1	*	0	0	1	*	0	*	0
Y5	ЗАН := 0	*	0	1	1	*	0	*	0
Y6	ЗАПР := 1	*	0	*	0	0	0	0	1
Y7	ЗАПР := 0	*	0	*	0	*	0	1	1
Y22	РЕЗ := 1	*	0	*	0	*	1	*	0
Y23	РЕЗ := 0	*	0	*	0	1	1	*	0

 

D1 = Y2;

C1 = Y1 Ú Y2;

D2 = Y5;

C2 = Y4 Ú Y5;

D3 = Y23;

C3 = Y22 Ú Y23;

D4 = Y7;

C4 = Y6 Ú Y7.

 

7.14. Триггеры формирования знаков.

Для реализации триггеров формирования знаков используется микросхема К500ТМ131, которая содержит два D-триггера.

 

Управляющий сигнал	Микрооперация	D1	C1	D2	C2
Y11	B(9):=1	0	1	*	0
Y12	B(9):=0	1	1	*	0
Y33	A(9):=0	*	0	0	1

 

D1 = Y12;

C1 = Y11 Ú Y12;

D2 = 0;

C2 = Y33;

 

7.15. Буферный элемент с тремя состояниями.

Для реализации буферного элемента с тремя состояниями используется микросхема К155АП6.

 

Управляющий сигнал	Операции	EN	ЕАВ
Y21	ШВых := C	1	0
	Покой	0	*

EN = Y21;

ЕАВ = 0.

 

8. Разработка функциональной схемы  операционного автомата.

 

Функциональная схема операционной части проектируется на основе структурной  схемы, отдельных операционных элементов  и справочной литературы.

Сначала разрабатываются на детальном  уровне схемы управления отдельных  операционных элементов, а также сами элементы. Затем операционные элементы сопрягаются друг с другом по схеме с общей шиной. Кроме того, необходимо спроектировать схемы, генерирующие осведомительные сигналы, которые поступают в управляющую часть.

 

Функциональная схема ОА представлена в приложении на соответствующем  рисунке.

 

 

8.1. Спецификация элементов базиса.

Номер

Наименование

Элементный  базис