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

30881. Потребности и мотивации 29.5 KB
  Потребности и мотивации Потребности это специфическая необходимость организма обеспечивающая его связь с внешней средой самосохранение и саморазвитие это форма проявления жизнедеятельности. Потребности делятся: на биологические и социальные. Биологические потребности делятся на: 1.Потребности сохранения вида Потребности самосохранения особи делятся на: 1.
30882. Эмоции 39 KB
  Эмоции ЭМОЦИИ чувства с лат. ЭМОЦИИ проявление подсознательной деятельности. Эмоции выполняют две функции : сигнальную и регуляторную. Сигнальная функция эмоции сигнализируют о полезности или вредности данного воздействия об успешности или не успешности выполняемого действия.
30883. Память 36 KB
  Память ПАМЯТЬ это свойство ЦНС воспринимать фиксировать сохранять и воспроизводить полученную информацию А Наследуемая генетическая врожденная память 1. Другие наследуемые процессы Б Ненаследуемая индивидуальная приобретенная приобретенная память можно разделить по времени формирования: Мгновенная иконическая сенсорная Краткосрочная оперативная Долгосрочная долговременная МГНОВЕННАЯ иконическая сенсорная объем ее большой срок хранения информации до 010050 секунд формируемый образ сенсорного происхождения представлен...
30884. Функциональная система 130 KB
  Афферентный синтез Принятие решения Акцептор результата действия Эфферентный синтез Целенаправленное действие Полезный приспособительный результат Обратная афферентация В центральной архитектонике функциональной системы условно выделяют несколько стадий: 1. Формирование акцептора результата действия и программы действия. Роль памяти проявляется в извлечении из нее наших знаний врожденных наследуемых и приобретенных о данном факте и варианты действия и прогноза формы способы достижения цели на основе имеющегося опыта...
30885. Звуковые проявления сердечной деятельности 22 KB
  Тоны. Ухом как правило выслушиваются I и II тоны. I тон систолический протяжный 007013 сек низкий в начале фазы изометрического сокращения. Компоненты тона звук захлопывающихся а в клапанов вибрация стенок желудочков и папиллярных мышц.
30886. Электрические проявления сердечной деятельности 45 KB
  Электрические проявления сердечной деятельности Деятельность сердца сопровождается рядом внешних проявлений: Механические 2. Векторкардиография метод регистрации направления электрической оси сердца в ходе сердечного цикла. В 1901 году Эйнтховен с помощью струнного гальванометра впервые зарегистрировал биотоки сердца. Кривая которую Эйнтховен назвал электрокардиограммой регистрировалась с поверхности сердца Тело человека является проводником 2го порядка ионная проводимость следовательно всякое биополе в т.
30887. Функциональная классификация кровеносных сосудов 30.5 KB
  Сердценасос ритмически выбрасывающий кровь в сосуды генератор давления и регулятор расхода крови 2. Сосуды эластического типа принимающие порцию крови за счет растяжения стенок обеспечивают непрерывный пульсирующий ток крови формируют в динамике систолическое и пульсовое давление в большом и малом кругах кровообращения определяют характер пульсовой волны. Сосуды мышечного типа вносят основной вклад в формирования сопротивлению тока крови существенно изменяют свой просвет под действием нервных и гуморальных влияний. Они краны ССС...
30888. Сосудистый тонус 47 KB
  Сосудорасширяющие: а неспецифические метаболиты непрерывно образуются в тканях и в месте образования они всегда препятствуют сужению сосудов а также вызывают их расширение метаболическая регуляция. Сосудосуживающие БАВ при действии в месте выделения образуются специализированными клетками которые входят в состав сосудистого окружения катехоламины серотонин некоторые простагландины эндотелии 1пептид 21на аминокислота продукт инкреции эндотелия сосудов а также тромбоксан А2 выделяемый тромбоцитами при...
30889. Системная гемодинамика 54.5 KB
  Венозный возврат крови к сердцу. Объем циркулирующей крови. Согласно законам гемодинамики количество жидкости Q протекающее через трубку прямо пропорционально разности давлений в начале P1 и в конце Р2 трубы и обратно пропорционально сопротивлению R току жидкости: Если учесть что давление в конце системы Р2 в устьях полых вен в правом предсердии центральное венозное давление близко к нулю то можно записать: где Q количество крови изгнанное сердцем за 1 мин; Ρ величина среднего давления в аорте; R величина общего...