7421

Микропрограммные автоматы с программируемой логикой (МПА с ПЛ)

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Тема: Микропрограммные автоматы с программируемой логикой(МПА с ПЛ) МПА с ПЛ используется для построения устройств управления. Они функционируют автоматически автоматам Мили и Мура, которые строятся на жесткой логике. Отличительная способность...

Русский

2014-08-21

87 KB

15 чел.

Тема: Микропрограммные автоматы с программируемой логикой (МПА с ПЛ)

МПА с ПЛ используется для построения устройств управления. Они функционируют автоматически автоматам Мили и Мура, которые строятся на жесткой логике. Отличительная способность автомата  МПА с ПЛ является возможность перепрограммировать и тем самым, изменить закон формирования управляющих сигналов (микроопераций).

  Выбор типа МПА обычно осуществляется по критериям стоимости, надежности, быстродействия и т.д. По критерию стоимости затраты оборудования (аппаратные затраты) можно представить в виде графика:       

   Из графика видно, если число вершин < 130, то выгоднее строить автоматы с ЖЛ. При большом числе вершин выгодно строить с ПЛ. Однако по быстродействию вычислений автоматы ЖЛ выгоднее всегда.

В основу построения автомата с ЖЛ включены триггеры, быстродействующая память, а в основе с ПЛ используется постоянно запоминающее устройство (ПЗУ) или более дешевая медленная память.

Синтез автоматов с ПЛ

Осуществляется в следующей последовательности:

  1.  Выбор, способ адресации и кодирования  микрокоманд
  2.  Выбор элементов памяти и ее кодирование
  3.  Построение функциональных схем
  4.  Выбор способов адресации
    1.  Адресация бывает двух типов:

- естественная

- принужденная

При естественной адресации структура микрокоманды имеет вид:

ОЧ

Х

А0

ОЧ – операционная часть микрокоманд. В этом поле кодируются микрооперации.

А4 – адресная часть микрокоманд. Имеет поле Х, в котором кодируются условия xi и адресное поле, где А0 – код адреса о следующей микрокоманде отличного от естественного порядка.

А4 используется для вычисления адреса следующих команд:

А(t+1)= <A(t) + 1>x + <A0>

x – обобщенное логическое условие

В соответствии с этой формулой микрокоманды кодируются выполняются по порядку как они располагаются в граф-схеме алгоритма (ГСА) по единичным выходам условных вершин.

Для определения адресов осуществляется разметка графов в естественном порядке адресов.

Рассмотрим на примере:

 

   Кодирование адресной части осуществляется в соответствии с номерами микрокоманд. Номера микрокоманд определяются по следующим правилам: начальная вершина и следующая за ней определяют начальный номер (обычно – “1”, если не занята память или номер свободной ячейки, с которой начинается микропрограмма). Следующая за ней операторная вершина имеет номер на единицу больше, и если за ней следуют условная вершина, она входит в состав микрокоманды. Если логических условий несколько, то они кодируются своим адресом.

   Нумерация идет по порядку операторных вершин и по единичным выходам условных вершин. При необходимости перехода на любую другую вершину, вводятся числа тождественно равные 0, которые называются фиктивными.

  Они организуют безусловный переход на адрес любой команды. Последняя конечная вершина обязательно содержит фиктивную вершину, которая переходит на начало.

Lx= ]log2(Nx+1)[ - длина поля Х

Lx= ]log25[ = 3, LA= ]log2NA+1[

LAo = 4

 

N1 - <0001>

N10 - <1010>

хф - <111>                        кодирование произвольное

x1 - <001>

x2 - <010>

x3 - <011>

Микрооперации могут быть закодированы тремя способами:

  1.  Горизонтальное, когда для каждой микрооперации отводится 1 разряд операционной части микрокоманды;
  2.  Вертикальное кодирование. В этом случае каждая микрооперация кодируется двоичным кодом отличным от других микроопераций. Недостатком является то, что операционной части кодируется только одна микрооперация, и только она возбуждается.

Повторяющиеся операции можно объединить

 

 

С целью обобщения используется 3 способа:

  1.  Кодирование совместных полей

Совместные микрооперации распределяются по своим полям

Число полей определяется числом совместных операций

1

000

0

110

0001

2

000

0

001

0110


3

010

1

010

0110

4

101

1

011

1000

5

000

0

111

0011

6

001

0

000

0000

7

1000

0

011

1001

8

000

1

111

0111

9

010

0

000

0000

10

111

0

1111

0001


ПЛ

ЖЛ

110-130

с

с – стоимость

S – число операторных вершин ГСА

S

А4

{yi}

Начало

В

В

х1

y2,y3

y1

x2

y3

y4

y3,y5

x3

y2

Конец

1

0

N1

N2

1

0

N6

N8

0

1

N3

N5

4

N7

0

1

N9

B

N10

хф

х

LAo

Lx=3

y2,y3

y3

y2

ОЧ

<001> y1

<010>  y2

<101> y5

<100> y4

<1> y3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25624. Зрительная сенсорная система. Орган зрения 61 KB
  В передней части глаза склера переходит в покрытую многослойным плоским эпителием прозрачную роговицу. Наружная фиброзная оболочка глазного яблока к которой прикрепляются наружные мышцы глаза обеспечивает защитную функцию. Внутренняя чувствительная оболочка глаза сетчатка сенсорная рецепторная часть зрительного анализатора в которой происходят под воздействием света фотохимические превращения зрительных пигментов фототрансдукция изменение биоэлектрической активности нейронов и передача информации о внешнем мире в подкорковые...
25626. Гистогенез и органогенез на 2 и 3 неделе развития 26.5 KB
  Коммутирование ограничение возможных путей развития клеток. Оно совершается последовательно: сначала преобразуются крупные участки генома детерминирующие наиболее общие свойства клеток а позднее более частные свойства. Дифференцировка это изменения в структуре клеток связанные с их функциональной специализацией обусловленные активностью определенных генов. В развивающемся организме дифференцировка сопровождается определенной организацией или размещением специализирующихся клеток что выражается в установлении определенного плана...
25627. Гистогенез и органогенез 22 KB
  4 неделя Углубление желточной складки образование желточного стебля и приподнятие зародыша в полости амниона. Замыкание нервной трубки и формирование переднего невропора к 25 сут и заднего невропора к 27 сут образование нервных ганглиев; закладка легкого желудка печени поджелудочной железы эндокринных желез аденогипофиза щитовидной и околощитовидных желез. Образование ушной и хрусталиковой плакод первичной почки мезонефроса. Образование зачатков верхних и нижних конечностей 4 пар жаберных дуг.
25628. Гладкие мышечные ткани 29.5 KB
  Стволовые клетки и клеткипредшественники в гладкой мышечной ткани на этапах эмбрионального развития пока точно не отождествлены. Поверх чехликов из базальной мембраны между миоцитами проходят эластические и ретикулярные волокна объединяющие клетки в единый тканевой комплекс. Ретикулярные волокна проникают в щели на концах миоцитов закрепляются там и передают усилие сокращения клетки всему их объединению. Поэтому после поступления нервного импульса медиатор распространяется диффузно возбуждая сразу многие клетки.
25630. Дифференцировка первичной эктодермы 39 KB
  Меньшая часть эктодермы расположенная над хордой нейроэктодерма дает начало дифференцировке нервной трубки и ганглиозной пластинки. Нейруляция процесс образования нервной трубки протекает по времени неодинаково в различных частях зародыша. Замыкание нервной трубки начинается в шейном отделе а затем распространяется кзади и несколько замедленнее в краниальном направлении где формируются мозговые пузыри. Из нервной трубки образуются нейроциты и нейроглия головного и спинного мозга сетчатки глаза и органа обоняния.
25631. Диффузная эндокринная система 32 KB
  Среди одиночных гормонпродуцирующих клеток различают две самостоятельные группы: I нейроэндокринные клетки APUDсерии нервного происхождения; II клетки не нервного происхождения. Эти клетки характеризуются способностью поглощать и декарбоксилировать предшественники аминов англ. Согласно современным представлениям клетки APUDсерии развиваются из всех зародышевых листков и присутствуют во всех тканевых типах: 1 производные нейроэктодермы {нейроэндокринные клетки нейросекреторных ядер гипоталамуса эпифиза мозгового вещества...
25632. Железистые эпителии 42.5 KB
  Железистый эпителий состоит из железистых или секреторных клеток гландулоцитов. Они накапливаются в местах наибольшей активности клеток т. В цитоплазме клеток обычно присутствуют секреторные гранулы размер и строение которых зависят от химического состава секрета. Цитолемма имеет различное строение на боковых базальных и апикальных поверхностях клеток.