Міністерство загальної та професійної освіти

Самарський державний технічний університет Кафедра: Робототехнічні системи

Контрольна робота Цифрові пристрої та мікропроцесори

Самара, 2001

1. Використовуючи однорозрядних повні суматори побудувати функціональну схему трехразрядного накопичується суматора з паралельним переносом.

РІШЕННЯ:

однорозрядних суматор рис.1 має три входи (два доданків і перенесення з попереднього розряду) і два виходи (суми і перенесення в наступний розряд).         Таблиця істинності однорозрядних суматора.             ai         bi         ci-1         Si         Ci             0         0         0         0         0             0         0         1         1         0             0         1         0         1         0             0         1         1         0         1             1         0         0         1         0             1         0         1         0         1                                                     Рис. 1                                        1         1         0         0         1             1         1         1         1         1     

суматори для паралельних операндів з паралельним переносом розроблені для отримання максимальної швидкодії.

Для побудови суматора з паралельним переносом введемо дві допоміжні функції.

Функція генерації - приймає одиничне значення якщо перенесення на виході даного розряду з'являється незалежно від наявності або відсутності вхідного перенесення.

Функція прозорості - приймає одиничне значення, якщо перенесення на виході даного розряду з'являється тільки при наявності вхідного перенесення.

Сформуємо перенесення на виході молодшого розряду:

На виході наступного розряду:

У базисі І-НІ:

накопичує суматор являє собою поєднання суматора і регістра. Регістр виконаємо на D-тригерах (рис. 2).

2.

3. Побудувати схему електричну принципову керуючого автомата Милі для наступної прошивки:

РІШЕННЯ:

1. Побудова графа функціонування:

Керуючий пристрій є логічним пристроєм послідовних типу. Мікрокоманд що видається в наступному тактовою періоді, залежить від стану в якому перебуває пристрій. Для визначення станів пристрої зробимо розмітку схеми алгоритму, представленої в мікрокоманд (мал. 1).

   
Отримані оцінки а0, а1, а2, а3, а4 відповідають станам пристрою. Пристрій має п'ять станів. Побудуємо граф функціонування.

Кодування станів пристрою.         У процесі кодування станів кожному станом приладдя повинна бути поставлена в   відповідність деяка кодова комбінація. Число розрядів кодів вибирається з наступного умови:,   де М - кількість кодових комбінацій, k - число розрядів.   У даному пристрої М = 5 k = 3.         

Таблиця 1             Стан         Кодові комбінації             Q3         Q2         Q1             а0         0         0         0             а1         0         0         1             а2         0         1         0             а3         0         1         1             а4         1         0         0     

Відповідність між станами пристрої та кодовими комбінаціями поставимо в таблиці 1.

2. Структурна схема керуючого пристрою.

3. Побудова таблиці функціонування.        Поточний стан         Наступний стан         Умови переходу         Вхідні сигнали             позначення         Кодова комбінація         позначення         Кодова комбінація         Сигнали установки тригерів         Керуючі мікрокоманд             Q3         Q2         Q1         Q3         Q2         Q1             а0         0         0         0         а1         0         0         1         Х1; Х2         S1         Y1; Y4              а0         0         0         0         а0         0         0         0         Х1         ---         ---              а0         0         0         0         а4         1         0         0         Х1; Х2         S3         Y5; Y8             а1         0         0         1         а2         0         1         0         ---         S2; R1         Y2; Y3             а2         0         1         0         а3         0         1         1         ---         S1         Y6; Y10             а3         0         1         1         а0         0         0         0         Х4         R2; R1         Y7              а3         0         1         1         а1         0         0         1         Х4         R2         ---             а4         1         0         0         а0         0         0         0         Х3         R3         Y9              а4         1         0         0         а2         0         1         0         Х3         R3; S2         ---     

Таблиця переходу RS тригера.        Вид переходу тригера         Сигнали на входах тригера             S         R              0 0         0         --              0 1         1         0              1 0         0         1              1 1         --         0     

4. Запишемо логічні вирази для вихідних значень комбінаційного вузла.        S1 Y1 Y4 = a0              S3 Y5 Y8 = X1 X2 a0             S2 R1 Y2 Y3 = a1             S1 Y6 Y10 = a2             R2 R1 Y7 = X4 a3              R2 = X4 a3             R3 Y9 = X3 a4              R3 S2 = X3 a4     

Визначимо логічне вираження для кожної вихідної величини.         S3 = X1 X2 a0              S2 = a1