Реферат: Вычислительная техника
<u/><u/>часть:Проектирование вырожденного автомата .
Спроектироватьна элементах ТТЛ “ генератор 4-х разрядных кодов “ некоторой системы счисления.
Т.е.синтезировать синхронный счётчик М–разрядный ( М < 16 ), на вход которогоподаётся регулярная внешняя последовательность тактовых импульсов.
Каждоесостояние счётчика ( т.е. цифра заданной системы ) сохраняется в течение одногополного такта. Значение цифр появляется на выходах Q3, Q2, Q1, Q0. Автомат такжедолжен выработать синхронный перенос ( в след. разряд заданной системы),которым служит последний тактовый импульс в цикле счёта. Для его выделениядолжен быть сформирован строб “y”, т.е. булева функция, которая активна на последнемтакте цикла. А само выделение должно обеспечивать минимальную задержкувыходного импульса переноса.
В схеме автомата должны быть цепи, осуществляющие автосброс в исходное состояние при каждом включении питания.
Требуется:
- составить таблицу функционированияавтомата ;
- минимальную функцию возбуждения истроба ;
- построить осциллограммы всехвыходных функций, включающие функции строба и сигнала переноса ;
- построить схему автомата .
Решение поставленной задачи:
а.) Составим таблицуфункционирования автомата :
Q3 Q2 Q1 Q0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0 y Ф Ф Ф 1 Ф 1 1 Ф Ф 1 Ф Ф 1 2 1 Ф Ф Ф 1 Ф 3 1 1 Ф 1 Ф Ф 1 Ф 1 4 1 Ф Ф Ф 1 Ф 5 1 1 Ф Ф 1 Ф Ф 1 6 1 1 Ф Ф Ф 1 Ф 7 1 1 1 1 Ф Ф 1 Ф 1 Ф 1 8 1 Ф Ф Ф 1 Ф 9 1 1 Ф Ф 1 Ф Ф 1 10 1 1 Ф Ф Ф 1 Ф 11 1 1 1 Ф 1 Ф Ф 1 Ф 1 12 1 1 Ф 1 Ф 1 Ф 1 Ф 1/>
ПОВТОР
/>б.) Составим карты Карно и при помощи них найдём минимизированные функции возбуждения и строба .
/> /> /> /> /> /> /> /> /> />Q0
/> /> <td/> /> />/>
Q2
/>0 1
Q3
/>Ф Х Х Х Ф Ф Ф ФQ1
/>J3 = Q2Q1Q0/> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Q0
/> /> <td/> /> />/>Ф
Ф Ф Ф
Q2
/>Ф Ф Ф Ф
Q3
/>1 Х Х ХQ1
/>K3 = Q2/> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Q0
/> /> <td/> /> />/>
1
Q2
/>Ф Ф Ф Ф
Q3
/>Ф Х Х Х 1Q1
/>J2 = Q1Q0/> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Q0
/> /> <td/> /> />/>
Ф Ф Ф Ф/>
Q2
/>0 1
Q3
/>1 Х Х Х Ф Ф Ф ФQ1
/>K2 = Q3 v Q1Q0/> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Q0
/> /> <td/> /> />/>0
1 Ф Ф
Q2
/>0 1 Ф Ф
Q3
/>0 Х Х Х 1 Ф ФQ1
/>J1 = Q0/> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Q0
/> /> <td/> /> />/>
Ф Ф 1
Q2
/>Ф Ф 1
Q3
/>Ф Х Х Х Ф Ф 1Q1
/>K1 = Q0/> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Q0
/> /> <td/> /> />1 Ф Ф 1
/>
Q2
/>1 Ф Ф 1
Q3
/>0 Х Х Х 1 Ф Ф 1Q1
/> />J0 =Q3Q2/> /> /> /> /> /> /> /> /> />Q0
/> /> <td/> /> />/>
Ф 1 1 Ф
Q2
/>Ф 1 1 Ф
Q3
/>Ф Х Х Х Ф 1 1 ФQ1
/>K0 = 1/> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Q0
/> /> <td/> /> />/>
Q2
/>0
Q3
/>1 Х Х ХQ1
/>y = Q3Q2
в.) Построим осциллограммы всех выходных функций, вклфункцию строба и сигнала переноса .
/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>С
/>
/>/>/>/>/>Q0
/>/>/>Q1
/> /> /> /> /> /> /> /> /> />/>/>/>Q2
/> /> /> /> /> /> /> />/>Q3
/>/>/>y
/>
/>/>/>/>Cвых
г.) Построение схемы автомата.
IIчасть : Проектированиеинтерфейса ЗУ некоторого МПУ .
Построить интерфейс ЗУ на реальных МС, приведённых втаблице .
Блоки ПЗУ и ОЗУ должны содержать резервные места длямодернизации. Резерв может быть до 50% рабочего и объёма блока, но не менее 1МС выбранного типа .
При условии восьмиразрядноговыхода требуется :
- определить объём пространствапамяти, включая резервные сегменты ;
- составить таблицу адресов,начиная с адреса 0ХХ0, где ХХ = n – номер студента по журналу в16-ричной системе ;
- построить упрощённуюсхему интерфейса.
При построении блока ПЗУ использоватьМС ППЗУ серии КР556 для Lпзу < 6 Кб и МС СППЗУ ( К573 ) для Lозу >7Кб .
При построении блока ОЗУ — МС с технологией: ТТЛ для Lозу < 3 Кб, И*ИЛ для 7Кб < Lозу <9 Кб, МОП для 4КБ < Lозу < 6Кб .
При полу целом числе сегментов в блоке допускаетсяиспользование МС другой технологии с ёмкостью 0,5 сегмента. Остаток неполногосегмента отнести к резерву .
Решение поставленнойзадачи :
а.) Определим объём пространства памяти, включаярезервные сегменты .
Для ПЗУ можно выбрать пять МС СППЗУ типа К573РФ2 сорганизацией 2К * 8 = 2Кб .
Тогда объём одного сегментаможно выбрать равным 2 Кб = 80016. Возьмем пять таких МС и, таким образом, получилиобъём ПЗУ равным 10 Кб, но нам необходимо набрать 11 Кб, поэтому возьмём ещёдве МС СППЗУ типа К573РФ1 с организацией 1К*8 = 1Кб для организации шестогосегмента, половина которого будет использована, а другая половина будет врезерве.
Для резерва возьмём две МС СППЗУ типа К573РФ2 сорганизацией 2К * 8 = 2Кб, т.е. объём резерва получился равным 5 Кб.
С резервом в 5 Кб для ПЗУ получили восемь сегментов.Для ОЗУ можно выбрать МС nМОПтипа КМ132РУ8А с организацией 1К * 4 = 0,5 Кб. Но для построения одногосегмента потребуется четыре такие МС.
С резервом в 2Кб для ОЗУпотребуется три таких сегмента .
Значит, общий объёмблока ЗУ с резервом должен составлять 8+3 = 11 сегментов.
б.) Составим таблицу распределения адресов .
Сегмент 16-разрядный адрес
/>/>I
00E0 – 08DF
Задействовано
II 08E0 – 10DF III 10E0 – 18DF
ПЗУ
IV 18E0 – 20DF V 20E0 – 28DFРезерв />/>VI 28E0 – 30DF VII 30E0 – 38DF VIII 38E0 – 40DF
/>
ОЗУ Задействовано />ОЗУ
IX 40E0 – 48DF
Резерв
/>X 48E0 –50DF XI 50E0 –58DFв.) Построение упрощённойсхемы интерфейса ЗУ .
III часть: Разработка фрагмента программы МПУ .
Составить фрагментпрограммы МПУ в виде подпрограммы ( или в виде программы обслуживанияпрерывания ПОП ), что есть в варианте .
Начальный адрес для подпрограммы : [ P] = 63 + n10
Требуется :
- на языке Ассемблера с соблюдениемтребований формата бланка ;
- комментарий должен давать полное описание действий конкретной задачи, ане описание данной команды ;
- в конце любого комментария должна быть дана продолжительность операции –требуемое число тактов синхронизации.
Решение поставленной задачи :
; Подпрограмма на языке Ассемблер :
ORG 00D4H; Подпрограмма начинается с
; адреса 00D416
LXI D,0200H;бл.1Загрузка адреса младшего
; байта числа Х1 в пару
; регистров DE (т.10)
MVI B,0002H;бл.2 Подготовка счётчика
; сложений, т.е.непосредствен-; ное присвоение регистру В
; значения 2 (т.7)
XRA A;бл.3 Обнуление аккумулятора,
; а также установка в ноль тр-
; ров переноса Tc и Tv (т.4)
LOOP2: LXI H,0300H;бл.4 Загрузка адреса младшего
; байта числа Х2 или (Х1+Х2) в
; пару регистров HL (т.10)
MVI C,0006H;бл.5 Подготовка счётчика
; байтов, т.е. непосредственное
; присвоение счётчику байтов С
; значения 6, т.к. после
; сложения Х1 и Х2 может
; возникнуть перенос и число
; окажется уже в 6 байтах, а не в 5 (т.7)
LOOP1: LDAX D;бл.6 Загрузка в аккумулятор
; следующего байта числа Х1
; или Х3, хранящегося по адресу
; в паре DE (т.7)
ADC M;бл.7 Суммирование байтов
; чисел Х1 или Х3 и Х2 или
;(Х1+Х2), а также переноса,
; если такой был (т.4)
DAA;бл.8 Десятичная коррекция; аккумулятора(т.к. у меня коды
;BCD и максимальное число
; здесь 9, а не 16 ) (т.4)
MOV M,A;бл.9 Пересылка очередного
; байта частичной суммы
;(Х1+Х2) на место Х2 (т.7)
DCR C;бл.10 Уменьшение на 1
; счётчика байтов (т.5)
/>
JZ NB;бл.11 УП: если содержимое сч.
; байтов равно 0 ( С = 0 ), то
; переход к бл. 15, если же С =0,
; т.е. ещё не все байты чисел
; сложены, то переход к
; суммированию след. байтов,
; т.е. к блоку 12 (т.10)
INХ D;бл.12 Переход к адресу
; следующего байту числа Х1
; или Х3 путём положительного
; инкремента пары регистров DE (т.5)
INХ H;бл.13 Переход к адресу
; следующего байта числа Х2
; или (Х1+Х2) путём
; положительного инкремента
; пары регистров HL (т.5)
JMP LOOP1;бл.14 БП к блоку 6 для
; суммирования след. байтов
; чисел Х1 и Х2 либо Х3 и
;(Х1+Х2)(к началу внешнего цикла) (т.10)
NB : DCR B; бл.15 Переход к суммированию суммы; Х1+Х2 с числом Х3, т.е. уменьшение; счётчика сложений на 1 (т.5)
/>
RZ EN;бл.16 УП: если В=0, т.е. все три числа; сложены, то возврат в основную; программу, ежели В = 0, т.е. не все числа; сложены, то переход к след. блоку 17 (т.10)
LXI D,0400H;бл.17 Загрузка адреса младшего байта числа ; Х3 в пару регистров DE (т.10)
JMP LOOP2; бл.18 БП к блоку 4 для суммирования числа; Х3 с суммой ( Х1+Х2) (к началу внешнего; цикла ) т.10)
EN : END ; конец подпрограммыIII часть : Подпрограмма .
Сложить три положительных 10 – значных десятичных числа Х1,Х2, Х3, представленные в коде BCD и хранящиеся всекторах ОЗУ с адресами младших байтов соот. 20016; 30016; 40016 .
Поместить полученную сумму (также в коде BCD)с учётом старшего (шестого) байта на случай переполнения в секторе ОЗУ на местоХ2, т.е. по адресу 30016 .
Предполагается, что шестые байты в указанных секторахпервоначально пусты.
Это – задача с двойным (вложенным) циклом.
Блок – схема алгоритма:
/>
Задание:
Iчасть: Счётчик прямого счёта .
М = 13; триггеры типа JK.
Код двоичный, возрастающий;
Используются состояния: а0,а1 … а12 .
IIчасть: Интерфейс ЗУ .
Lпзу = 11 KB ; Lозу = 4 KB.
IIIчасть: Подпрограмма .
Сложить три положительных 10– значных десятичных числа Х1, Х2, Х3, представленные в коде BCD ихранящиеся в секторах ОЗУ с адресами младших байтов соот. 20016; 30016; 40016 .
Поместить полученную сумму(также в коде BCD) с учётом старшего (шестого) байта на случайпереполнения в секторе ОЗУ на место Х2, т.е. по адресу 30016 .
Предполагается, что шестыебайты в указанных секторах первоначально пусты.
Это – задача с двойным(вложенным) циклом.
Блок – схема алгоритма:
/>