GeoSELECT.ru



Цифровые устройства / Реферат: Понятие информационные ресурсы (Цифровые устройства)

Космонавтика
Уфология
Авиация
Административное право
Арбитражный процесс
Архитектура
Астрология
Астрономия
Аудит
Банковское дело
Безопасность жизнедеятельности
Биология
Биржевое дело
Ботаника
Бухгалтерский учет
Валютные отношения
Ветеринария
Военная кафедра
География
Геодезия
Геология
Геополитика
Государство и право
Гражданское право и процесс
Делопроизводство
Деньги и кредит
Естествознание
Журналистика
Зоология
Инвестиции
Иностранные языки
Информатика
Искусство и культура
Исторические личности
История
Кибернетика
Коммуникации и связь
Компьютеры
Косметология
Криминалистика
Криминология
Криптология
Кулинария
Культурология
Литература
Литература : зарубежная
Литература : русская
Логика
Логистика
Маркетинг
Масс-медиа и реклама
Математика
Международное публичное право
Международное частное право
Международные отношения
Менеджмент
Металлургия
Мифология
Москвоведение
Музыка
Муниципальное право
Налоги
Начертательная геометрия
Оккультизм
Педагогика
Полиграфия
Политология
Право
Предпринимательство
Программирование
Психология
Радиоэлектроника
Религия
Риторика
Сельское хозяйство
Социология
Спорт
Статистика
Страхование
Строительство
Схемотехника
Таможенная система
Теория государства и права
Теория организации
Теплотехника
Технология
Товароведение
Транспорт
Трудовое право
Туризм
Уголовное право и процесс
Управление
Физика
Физкультура
Философия
Финансы
Фотография
Химия
Хозяйственное право
Цифровые устройства
Экологическое право
   

Реферат: Понятие информационные ресурсы (Цифровые устройства)



Содержание

Понятие информационные ресурсы……………………………………………….3
Возникновение информационных ресурсов………………………………………4
Возникновение компьютерных средств…………………………………………..6
Скачкообразное информационное развитие……………………………………...8
Динамика роста информационных потребностей………………………………10
Смена приоритета информационного развития…………………………………13
Заключение………………………………………………………………………...16
Список используемой литературы………………………………………………17



Понятие информационные ресурсы.
Изменение человеком окружающего мира влечет развитие информационного
пространства. На каждом этапе этого развития неизбежно накапливается
информация первого порядка - опыт деятельности человека и информация
второго порядка - сведения об опыте обработки и переработки информации.
Накапливающийся опыт деятельности человека, фиксируется в виде информации -
это сначала служит основной предпосылкой возникновения информационной
деятельности и информационных технологий.
Итак, Информация – это сведения, независимо от формы их представления,
усваиваемые субъектом в форме знаний.
Информационная система – это организационно упорядоченная совокупность
документов (информационных продуктов) и информационной инфраструктуры.
(Примеры информационных систем - библиотеки, архивы, фильмотеки, базы
данных, Internet.)
Информационные ресурсы – это отдельные документы, массивы документов,
которые входят в состав информационных систем.



Возникновение информационных ресурсов
В процессе жизни и деятельности человека его опыт как накапливающаяся в
огромном количестве субъективная и объективная информация может быть
зафиксирован, сохранен и передан другим людям. Исторический аспект
рассмотрения проблемы накопления информации позволяет вскрыть наиболее
значимые для человечества аспекты, проследить динамику информационного
развития. Сначала человек учится на своих ошибках, на своем опыте, затем
наиболее значимая информация, которая содержит знания о природе, о
деятельности, о людях, о событиях фиксируется и передается другим людям в
процессе коммуникации. Однако не меньшей ценностью для общества обладают
определенные методы и информационные механизмы фиксации и передачи
информации. Так потребность индивидуума в информации не только о своем
опыте, но и об опыте других стимулировала развитие речи. Речь явилась тем
революционным информационным механизмом, который позволил животному поднять
свой разум и образ жизни на новую высоту и таким образом стать человеком
разумным. Зарождение информационных технологий в развивающемся
информационном пространстве показано на рисунке 1.
[pic]

Рисунок 1. Возникновение информационных технологий


Информация первого порядка, фиксирующая опыт деятельности человека
неизбежно накапливается в таких количествах, что приходится решать вопрос,
как лучше фиксировать, упорядочивать и передавать необходимую информацию.
Решение подобных вопросов является для человечества неоценимым достоянием.
Сведения об опыте обработки и переработки информации и составляют
информацию второго порядка. Таким образом, формируется и фиксируется в виде
информации опыт деятельности человека, что и служит основной предпосылкой
зарождения информационных технологий.
Получив в виде готовой информации знания других людей, человек смог
смелее, быстрее достигать своих целей, стремится ставить новые цели и
узнавать о новых способах их достижения. То есть информация раскрывает
новые возможности, пробуждает дополнительные информационные потребности.
Как говорится, "чем больше знаешь, тем больше хочешь знать".

Постепенно потребность в информации вышла за границы личного общения -
обобщенный опыт начал накапливаться и фиксироваться при помощи все более
совершенных средств. Как речь, так и письменность - это весьма значимые для
развития человеческого общества информационные технологии. Все новые
технологии поддерживают производство и передачу информации, обеспечивая
развитие информационных потребностей и множество информационных ресурсов.
Далее объем общественно значимой информации превысил информационные
возможности одного отдельного человека, таким образом, информационная
технология стала нуждаться в изобретении все новых и новых средств
обеспечения информационной деятельности - так на основе письменности
возникло книгопечатание. В результате каждого революционного изобретения с
новой силой развивается процесс информатизации.
Такие информационные технологии, как письменная речь и книгопечатание
позволили человеку подняться на соответствующий культурный уровень.

Возникновение компьютерных средств
Возможность обладать информационными ресурсами, стимулировала развитие
новых и новых информационных средств. Новые средства, в свою очередь
раскрывали более широкие горизонты информационных потребностей. В отличие
от истории развития техники, новый информационный ресурс, или новое
информационное средство не вытесняет и заменяет старое, а дополняет собой
существующую систему информационного общения. Наконец, объем
информационного пространства вновь достиг критического объема, и это
явилось закономерной предпосылкой поиска и открытия современных
компьютерных средств фиксации и передачи информации. Зарождение
информационных технологий и возникновение компьютерных средств стимулируют
скачкообразное информационное развитие. В информационном плане это
равносильно новой информационной революции.
На рисунке 2 схематически показано, что развивающееся информационное
пространство, достигнув критического объема породило информационные
технологии, которые побудили еще большее развитие информационного
пространства, так и развивающиеся информационные технологии явились
закономерным толчком зарождения и дальнейшего стремительного развития
компьютерных средств.
[pic]

Рисунок 2. Возникновение компьютерных средств
И, наконец, развитие информационных ресурсов и информационных
технологий и средств передачи информации повлекло возникновение
усовершенствование средств ее обработки и фиксации - зародились и начали
активно развиваться компьютерные средства.
Такие средства меняют структурную основу системы общения. Новые
функциональные возможности компьютерной техники, которые с каждым годом
наращиваются, воспринимаются сегодня в качестве мощного усилителя
информационной деятельности человека и прогрессивного информационного
развития общества.



Скачкообразное информационное развитие
Оба процесса зарождения информационных технологий и возникновения
компьютерных средств, можно представить в виде графиков. Приведем два
графика функции, соответствующей уровню развития информационных ресурсов
Р(t) во времени, для двух исторических периодов. Первый период (I)
характеризуется возникновением речи. Второй период (II) характеризуется
развитием письменности. Для каждого из этих периодов может быть легко
показан скачкообразный рост. Каждый скачек знаменуется введением
определенных информационных инноваций (в данном случае речи и письменности)
и легко просматривается на рисунке 3.
[pic]
|Обозначения: |
|I – влияние возникновение речи на уровень развития информационных ресурсов|
|общества; |
|II – влияние возникновения письменности на уровень развития информационных|
|ресурсов общества. |
|P – уровень развития информационных ресурсов |
|t1 – скачек, связанный с возникновением речи |
|t2 – скачек, связанный с возникновением письменности |
| |


Рисунок 3. Динамика становления информационных ресурсов
Как говорилось выше, новые информационные ресурсы не перечеркивают, а
существенно дополняют предыдущие. Поэтому приведенные функции не заменяют
друг друга, а суммируются. Таким образом, на примере новой функции (III)
можно наблюдать последовательное, все более прогрессивное становление
информационных ресурсов.
Приведенные выше и подобные выкладки, изложенные в трудах
исследователей, позволяют судить об ускорении информационного развития.
Однако в настоящее время нет единого мнения о достоверности того или иного
прогноза дальнейшего информационного развития.



Динамика роста информационных потребностей
Общую тенденцию динамики доступных информационных ресурсов и активных
информационных потребностей за период развития человечества до 2000 года
можно проследить на графике двух функций: функции развития информационных
ресурсов и функции информационных потребностей. Функция развития
информационных ресурсов после сглаживания становится близка по виду к
экспоненте. На современном этапе для функции развития информационных
ресурсов характерен стремительный рост – этот этап является периодом
информационного «взрыва».
Общественное развитие средств передачи информации связано с уровнем
информационных потребностей общества и личности. Эта связь, начиная еще с
далекого прошлого человечества, отражалась достаточно стабильными
закономерностями. Однако со временем стало все более ясно, что наращивание
потенциала системы общения опережает организацию управления этой системой.
Такое нарастание информации затрудняет процедуру принятия решения,
осложняет выбор, который рано или поздно приходится делать. Затягивание
выбора ведет к ситуации истощения, когда на фоне внешнего (объективного)
избытка информации усугубляется внутренний (субъективный) недостаток
необходимой информации.
Потребности личности не безграничны. Это относится и к информационным
потребностям, которые на определенном уровне приближаются к насыщению.
Стремительный рост информационных ресурсов на определенном этапе проходит
через зону насыщения информационных потребностей.
Человеку, не адаптированному к избытку информации, грозит стресс.
Механизмами защиты от стресса являются своевременный выбор необходимой
информации и защита от информационного шума, то есть от лишней, ненужной
информации.
Другими словами, современный человек в информационном плане обладает
многими излишествами, но часто лишен жизненно необходимого. Отсюда основная
проблема информационного века - стресс. Стресс в информационном обществе
связан с активным приспособлением человека к большому количеству постоянно
меняющейся информации, соответственно условиям окружающей среды. Стресс
сопровождается мобилизацией всех средств защиты. Он включает механизмы, как
полезного, так и вредного для организма характера.
Сегодня информатизация охватывает все аспекты социальной сферы. Однако,
пока действие внешних регуляторов малозначимо. Рост возможностей
информационно-компьютерных инфраструктур уже не следует за потребностями
человека, а, опередив их, подчиняется новым законам, законам саморазвития.
Рассмотренные зависимости, отображающие соотношение информационных
потребностей личности и информационных ресурсов общества изображены на
рисунке 4.
[pic]

Рисунок 4. Соотношение информационных потребностей личности и
информационных ресурсов общества

Обозначения: t1 – 6 т. лет до н.э. – возникновение речи; t2 – возникновение
письиенности; t3 – книгопечатание; t4 – телефон, радио, телевидение; t5 –
компьютеры. Ир(t) - функция информационных ресурсов, возрастающая
скачкообразно; Ип(t) - функция информационных потребностей.
Функция информационных ресурсов И Р (t) со временем скачкообразно
продолжает расти.
Замедление роста функции информационных потребностей И П (t) означает
не столько отсутствие новых информационных потребностей у конкретной
личности, сколько приближение к пределу возможностей человека. Налицо
необходимость как внешних по отношению к человеку, так и внутренних мер
регулирования активного информационного пространства.
Двигающей силой развития информационных ресурсов И Р (t) всегда
являлось стремление этой функции приблизиться к уровню постоянно растущих
информационных потребностей личности.
На этапе развития общества, связанном с появлением телефона, телевизора
и компьютера разрыв между И Р (t) и И П (t) сократился. Усилилось
взаимовлияние функций, и последовал небывалый скачок роста функции
общественных информационных ресурсов И Р (t) .
К настоящему времени общественное развитие информационной сферы
находится в области равновесия потребностей и ресурсов, то есть
| И П (t) - И Р (t) |= d (t) , где d(t) близко к нулю.
Анализ скоростей роста обеих функций и их (предельных) максимальных
значений позволяет прогнозировать смену приоритетов дальнейшего
информационного развития, связанную с преодолением порога зоны насыщения.
То есть далее d(t) начинает расти уже за счет увеличения И Р (t) .



Смена приоритета информационного развития
Для того чтобы эффективно отслеживать необходимую информацию и
принимать опережающие решения человеку приходится не просто повышать свои
профессиональные знания и использовать новейшие информационные технологии
современные компьютерные средства, но и расширять кругозор, налаживать
связи с активизировавшейся общественностью. Овладение необходимыми
коммуникативными навыками с использованием современных информационных
технологий и компьютерных средств становится сейчас требованием времени.
Человек, сообразуясь с реальными условиями, на основе анализа внешней и
внутренней информации, должен делать выбор, принимать массу решений
относительно своей профессии, мета жительства, друзей, спутника жизни и
т.п. У каждого специалиста соответственно возникают свои ситуации,
связанные с необходимостью принятия решения.
Особенность современного динамичного информационного общества и новые
приоритеты информационного развития могут быть вскрыты на основе анализа
взаимодействия информационных потребностей и информационных ресурсов за
последние столетие и десятилетие. В исследовании мы сравнили количественные
данные, характеризующие динамику действующих, устаревающих и отменяемых
информационных документов в течение последнего столетия и десятилетия. Для
анализа взяты документы, регистрируемые в Министерстве юстиции, так как
этот класс документов снабжен полной хронологической справкой об их
издании, функционировании и отмене. Подробнее остановимся на особенностях
последнего десятилетия.
Приведенные данные характеризуют динамику действующих, устаревающих и
отменяемых информационных документов в девяностые годы 20 веке в нашей
стране (рисунок 5).

[pic]

Рисунок 5. Динамика роста информационного потока в последнем десятилетии XX
века
Сравнение данных, характеризующих динамику действующих, устаревающих и
отменяемых информационных документов в течение последнего десятилетия с
данными за все столетие позволяет сделать вывод не только о количественных,
но и о качественных изменениях. Налицо резкая смена закона информационного
развития. Действительно, количество документов в рамках каждого десятилетия
до 90-х годов 20 века еще могут быть с достаточной степенью точности
аппроксимированы линейной функцией. Однако далее для вновь принимаемых
информационных документов такой возможности уже нет, любой, даже малый
интервал времени требует аппроксимации сначала квадратичной и затем
экспоненциальной функцией. Динамика обработки, отмены и снятия с учета
определенных документов остается в рамках линейного закона. Такая частичная
смена закона информационного развития указывает на необходимость перемен в
общественных системах, связанных с производством, восприятием, и
переработкой информации.
Человечество вступило в информационную эпоху и не склонно отказываться
от порождаемой им информации в виде документов, бумаг, компьютерных файлов.
Даже не действующие документы продолжают храниться в архивах и временами
привлекаются к разнообразному учету и анализу. Люди создают новые
документы, но не отменяют старые, то есть принимаемые решения не обретают
завершенности. Если своевременный выбор не сделан, или сделан не
некорректно, то лавинообразно нарастают информационные потоки, которые
необходимо воспринимать и обрабатывать. Естественно, что неуправляемое,
бесконтрольное нарастание информации вызывает тревогу.



Заключение
Для современного периода характерно новое соотношение двух сторон
информационного общества - информационных ресурсов и информационных
потребностей. На основе анализа этих сторон показана динамика и возможные
сценарии дальнейшего развития общества в период информационного взрыва.
Сделан вывод, что инерционное саморазвитие информационных ресурсов должно
быть уравновешенно научно-обоснованной информатизацией образования,
направляющей информационное общество на стабильный путь.
Рост количества информации и повышение ее значения во всех сторонах
жизнедеятельности человека привел к вложению огромных средств и сил в
развитие возможностей информационно-компьютерных инфраструктур в обществе.
Научный поиск дал стимул техническому перевооружению этой сферы и привел к
столь стремительному возрастанию информационно-компьютерных возможностей и
к новому витку роста количества информации, что подавляющее большинство из
них остается не востребованным.
Множество информационных структур, пронизывая систему образования
составляет единую информационно-компьютерную и научную инфраструктуру
системы образования, которая в настоящее время активно развивается.
Интенсивный рост возможностей компьютерной техники и явное запаздывание ее
теоретического осмысления в педагогике привели к тому, что преобладание
бытового понимания и использования информационно-компьютерных систем в
настоящее время вызвало стихийный перекос основ информационного общества,
опасную однобокость и извращение самой идеи информатизации. Выравнивание
сложившейся ситуации должно осуществляться на прочном научно-обоснованном
фундаменте информационно-компьютерной подготовки современного человека.



Список используемой литературы

1. Кирилова Г.И. Информационные технологии и компьютерные средства в
образовании // Educational technology & Society., 2001
2. Мухаметзянова Г.В. и др. Научное обеспечения развития системы среднего
профессионального образования. Казань:ИСПО РАО. 1999.
3. Концепция развития информационных ресурсов. / Н.В.Каплунова,
В.В.Шарыхин, С.В.Хмельницкий / Под ред. С.В.Хмельницкого. – СПб. :
Европейский университет в Санкт-Петербурге, 1997.






Реферат на тему: Проектирование операционного устройства

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Электронные вычислительные машины»



Курсовой проект
по дисциплине «Теория автоматов»

Проектирование операционного устройства.



Выполнил
ст. гр. ИНФО-810
Бабкин А. Н.

Проверил
Ефимова Р. С.



САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2000

В вычислительной технике применяются так называемые операционные
устройства. Эти устройства могут выполнять различные операции над кодовыми
словами. Любая операция может быть представлена конечной
последовательностью действий, эти действия называются микрооперациями.
В данной работе проводится проектирование операционного устройства,
выполняющего операцию сложения двоичных чисел с фиксированной запятой в
обратных кодах.
Содержание

Введение.________________________________________________________________4
1. Разработка структурной схемы операционного автомата.
1. Разработка содержательного графа операции
сложения двоичных чисел в обратных
кодах._____________________________5
2. Разработка структурной схемы операционного
автомата.__________________8
1. Разработка функциональной схемы операционного автомата.
1. Синтез блока
П._____________________________________________________10
2. Синтез блока
C._____________________________________________________11
2. Разработка функциональной схемы управляющего автомата.
1. Структурная схема управляющего
автомата._____________________________28
2. Закодированная граф-схема работы управляющего
автомата и граф управляющего
автомата.________________________________28
3. Синтез комбинационных схем, реализующих функции возбуждения
элементов памяти управляющего
автомата.______________________________31
3. Функциональная схема операционного устройства.
1. Организация связей между
___________________________________________33
операционным и управляющим автоматами.
2. Описание работы операционного устройства
на заданном отрезке
времени.__________________________________________33
Заключение.______________________________________________________________34
Литература.______________________________________________________________34
Приложение._____________________________________________________________35



Введение

Задачей данного курсового проекта является разработка операционного
устройства для выполнения заданной операции сложения с фиксированной
запятой чисел, представленных обратными двоичными кодами
на уровне логических схем. Эта задача разбивается на две: разработку схем
операционного автомата и управляющего автомата.
Все непосредственные операции действий над словами, вычисления логических
условий, хранения данных возлагаются на операционный автомат.
Управляющий автомат вырабатывает последовательность управляющих сигналов
в соответствии микропрограммой функционирования операционного устройства.
Эти управляющие сигналы поступают на вход операционного устройства.



.


1. Разработка структурной схемы операционного автомата

1.1. Разработка содержательного графа операции сложения двоичных чисел в
обратных кодах

Для составления формального описания работы операционного устройства (ОУ)
необходимо проанализировать словесное описание алгоритма выполнения
заданной операции и с учетом исходных данных дать описание с помощью Ф-
языка:

. слов (наименование, тип, формат);
. микроопераций;
. логических условий;

Описание слов показано в табл. 1.

Таблица 1
|Слово |Назначение слова |Тип слова |
|А(1:25) |Первое слагаемое |Входное, внутреннее |
|В(1:25) |Второе слагаемое |Входное, внутреннее |
|С(1:26) |Результат |Внутреннее, выходное |
|П(1) |Признак переполнения |Внутреннее, выходное |

Описание микроопераций дано в табл. 2.


Таблица 2

|Пункт |Словесное описание |Условное |Формальное описание |
|алгори| |обозначени| |
|тма | |е | |
|1 |Начало |y0 | |
|2 |Присвоение слову П(1) |y1 |П(1):=0 |
| |и старшему разряду | |С(1):=0 |
| |слова С(1:26) значение| | |
| |нуля | | |
|3 | | | |
|4.1 |Слову С(1:26) |y2 |C(1:26):=00.В(2:25)+01.|
| |присвоить значение | |(А(2:25) |
| |суммы слов В(1:25) и | | |
| |А(1:25) с инверсией | | |
| |числовых разрядов | | |
| |последнего | | |
|5.1 |Слову С(1:26) |y3 |C(1:26):=00. А(2:25) + |
| |присвоить значение | |01.(В(2:25) |
| |суммы слов А(1:25) и | | |
| |В(1:25) с инверсией | | |
| |числовых разрядов | | |
| |последнего | | |
|6.1 |К слову С(1:26) |y4 |С(1:26):= С(1:26)+1 |
| |прибавить единицу | | |
| |младшего разряда | | |
|7.1 |Образование в С(1:26) |y5 |С(1:26):= |
| |прямого кода | |С(1:2).(С(3:26) |
| |результата | | |
|8 |Слову С(1:26) |y6 |C(1:26):=00. А(2:25) + |
| |присвоить значение | |00.В(2:25) |
| |суммы слов А(1:25) и | | |
| |В(1:25) | | |
|9.1 |Слову П(1) |y7 |П(1):=1 |
| |присваивается значение| | |
| |единицы | | |
|9.2 |Знаковому разряду |y8 |С(2):=А(1) |
| |слова С(1:26) | | |
| |присвоить значение | | |
| |знакового разряда | | |
| |слова А(1:25) | | |
|10 |Конец |y0 | |
Логические условия, под действием которых вырабатываются управляющие
сигналы, описаны в табл. 3.
Таблица 3
|Пункт |Словесное описание |Условное |Формальное описание |
|алгорит|логических условий |обозначени| |
|ма | |е | |
|3 |Проверка знака слова |x1 |[pic] |
| |А(1:25) | | |
|4,5 |Проверка знака слова |x2 |[pic] |
| |В(1:25) | | |
|6 |Проверка старшего |x3 |[pic] |
| |разряда слова С(1:26) | | |
|7,9 |Проверка знака слова |x4 |[pic] |
| |С(1:26) | | |

Для проектирования ОУ необходимо удостоверится в правильности алгоритма,
для этого "прогонка" (проверка) алгоритма проводилась по всем возможным
случаям знака множителей, а также на случай переполнения. В результате этой
проверки выяснено, что алгоритм верен, и на его основе можно ОУ (см.
Приложение табл. 20).
Чтобы связи между ступенями алгоритма представлялись яснее, весь алгоритм
можно изобразить в виде содержательного графа, который дает визуальное
представление об алгоритме данной операции. Содержательный граф-схема
микрооперации предсталена на рис. 1.1.1.


2.
В структурном отношении операционный автомат может быть разбит на блоки,
каждый из которых содержит в себе элементы памяти и комбинационные схемы,
количество блоков определяется количеством слов с памятью.
Память – это регистр, длина которого совпадает с длиной слова.
Если микрооперации выполняются над отдельными разрядами слова и при этом
различны в разных разрядах, то в регистре выделяются так называемые поля,
то есть совокупности разрядов объединенных общей совокупностью
микроопераций или общим участием в формировании условий. Например, поле
знаковых разрядов.
Разбиение на поля данных слов при заданной операции описано в табл. 4.

Таблица 4
|Имя |Множество |Множество |Поля |
|блока |микроопераций в блоке|логических | |
| | |условий | |
|А | |x1 |А(1), А(2:25) |
|В | |x2 |В(1), В(2:25) |
|С |y1, y2, y3, y4, y5, |x3, x4 |С(1), С(2), С(3:25), |
| |y6, y8 | |С(26) |
|П |y1, y7 | |П(1) |

1.2 Разработка структурной схемы операционного автомата.
Структурная схема дает представление о количестве блоков, входящих в
структуру, их назначении, описание особенностей и о связях между блоками в
процессе реализации функций устройства.
Количество блоков равно количеству слов с памятью, то есть необходимо
четыре блока.
Связь между блоками (регистрами) осуществляется при передаче информации
из блока в блок или при занесении информации извне.
Входными сигналами в операционный автомат являются сигналы из
управляющего автомата, они дают команду на выполнение микроопераций над
словами. Выходными сигналами из операционного автомата являются значения
логических условий, которые в свою очередь поступают на входы управляющего
автомата.
Тогда с помощью данных из таблиц 1, 2, 3, 4 можно составить структурную
схему операционного автомата, которая представлена на рис. 1.2.1.



Рис. 1.2.1.
2. Разработка функциональной схемы операционного автомата

2.1. Синтез блока П

Для синтеза комбинационной схемы каждого разряда необходимо четко знать
какие микрооперации выполняются в блоке, какие логические условия
вычисляются в нем и какие поля выделены. Это видно из таблицы 4.
Тогда можно приступать к синтезу комбинационной схемы разрядов каждого
поля, но так как разряды каждого поля обрабатываются одинаково, то можно
синтезировать только один разряд из соответствующего поля.

Синтез поля П(1).
Над этим полем выполняются несколько микроопераций, поэтому синтез
осуществляется на каждом поле отдельно, а потом эти результаты
объединяются. То есть будут составляться функции возбуждения триггера для
каждой микрооперации, а далее эти функции объединяются в функцию
окончательного результата путем выполнения операции дизъюнкции функций
возбуждения, полученных для каждой микрооперации. Это возможно, так как над
одним и тем же полем одновременно может выполняться только одна
микрооперация. Все эти условия распространяются и на все другие поля всех
блоков.
y1:
П(1):=0
Можно составить каноническую таблицу переходов автомата (табл. 5).
Табл. 5
|t |t+1 |t |
|П(1|П(1)|J |K |
|) | | | |
|0 |0 |0 |0(1|
|1 |0 |0(1|1 |



Из табл. 5 можно написать функцию возбуждения для триггера по входам J и K.
J=0,
K=1.


y7:
П(1):=1
Можно составить каноническую таблицу переходов автомата (табл. 6).
Табл. 6
|t |t+1 |t |
|П(1|П(1)|J |K |
|) | | | |
|0 |1 |1 |0(1|
|1 |1 |0(1|0 |



Из табл. 6 можно написать функцию возбуждения для триггера по входам J и K.
J=1,
K=0.



Теперь можно написать общий вид функции возбуждения поля П(1).
[pic]
Логическая схема поля П(1) будет выглядеть так, как показано на рис.
2.1.1.



Рис. 2.1.1.


2.2. Синтез блока С

В блоке С выделено несколько полей, соответственно синтез будет
производиться для каждого из них отдельно.

Поле С(1).

y1:
С(1):=0
Таблица и функции аналогичны таблице 5 и функциям для микрооперации y1
над полем П(1).
J=0, K=1.

y2:
С(1):=P(1), где P(1) – перенос в первый разряд из второго.
Так как р поле С(1) было обнулено при микрооперации y1, то в таблице 7
можно рассматривать только наборы, где С(1)=0.

Таблица 7
|t |t+1 |t |
|С(1)|P(1)|С(1)|J |K |
|0 |0 |0 |0 |0(1 |
|0 |1 |1 |0(1 |1 |



Дополнив функцию на невозможных наборах, получаются следующие выражения
функций возбуждения.
J=P(1),
K=1.


Функция P(1) будет найдена при синтезе поля С(2), так как она зависит от
значения самого поля, переноса в этот разряд и значения слагаемых, сумма
которых записывается в разряд С(2).

y3:
В этой микрооперации все аналогично таблице 7, то есть
J=P(1), K=1.
y6:
С(1):=0
Таблица переходов аналогична таблице 5, значит сразу известны выражения
для J и K.
J=0, K=1.

y4:
C(1):=C(1)+P(1)
[pic]
J=P(1)
K=P(1)

Окончательный результат синтеза поля С(1) может быть представлен в виде:
[pic]
Логическое условие:
x3=С(1).

Логическая схема поля С(1) будет выглядеть так, как это показано на рис.
2.2.1.



Рис. 2.2.1.

Данной схеме можно сопоставить условное изображение "черного ящика", то
есть известно, что на входе и, что на выходе. Эта схема представлена на
рисунке 2.2.2.



Рис. 2.2.2.

Поле С(2).

y2:

С(2):=1+P(2)
Можно перейти к булеву выражению этого разряда
С(2)=[pic]
Соответственно таблица функций (табл. 8) возбуждения будет выглядеть так:
Таблица 8
|T |t+1 |t |
|С(2)|P(2)|С(2)|P(1)|J |K |
|0 |0 |1 |0 |1 |0(1 |
|0 |1 |0 |1 |0 |0(1 |
|1 |0 |1 |0 |0(1 |0 |
|1 |1 |0 |1 |0(1 |1 |



Из данной канонической таблицы необходимо написать выражения функций J, K,
P(1).
[pic]



y3:

Абсолютно аналогично y2:
[pic]
y6:

С(2):=P(2)
Соответственно таблица функций (табл. 9) возбуждения будет выглядеть так:
Таблица 9
|T |t+1 |t |
|С(2)|P(2)|С(2)|P(1)|J |K |
|0 |0 |0 |0 |0 |0(1 |
|0 |1 |1 |0 |1 |0(1 |
|1 |0 |0 |0 |0(1 |1 |
|1 |1 |1 |0 |0(1 |0 |



Из данной канонической таблицы необходимо написать выражения функций J, K,
P(1).
[pic]

y8:

С(2):=А(1)
Таблица аналогична таблице 9, только столбец P(2) заменяется на А(1). А
функции выглядят так:
[pic]
y4:

C(2):=C(2)+P(2)
[pic]
J=P(2)
K=P(2)
P(1)=P(2)C(2)
Составляются результирующие функции возбуждения элемента памяти и переноса
в старший разряд, а также выражение функции логического условия.
[pic]
Выражение для P(2) будет найдено при синтезе поля С(3:25).

Логическая схема для С(2) выглядит как показано на рис. 2.2.3.



Рис. 2.2.3.

На рис. 2.2.4. представлено условное обозначение разряда С(2).



Рис. 2.2.4.

Логическая схема переноса в С(1) представлена на рис. 2.2.5.



Рис. 2.2.5.

Поле С(3:25).
Здесь для синтеза можно выбрать любой разряд этого поля, и обозначить его
как С(i).

y2:

C(i):=(A(i-1)+B(i-1)+P(i)
В виде логической функции это получится так,
[pic], здесь P(i) перенос в i-ый разряд
Примечание.
Следует заметить, что выражение для переноса P(i) будет выглядеть
совершенно идентично выражению для P(2) и P(i-1), в таком случае можно
ограничится синтезом только P(i-1).
Составляется каноническая таблица переходов для поля C(i) (табл. 10)
Таблица 10
|t |t+1 |t |
|C(i) |A(i-1) |B(i-1) |P(i) |C(i) |P(i-1) |J |K |
|0 |0 |0 |0 |1 |0 |1 |0(1 |
|0 |0 |0 |1 |0 |1 |0 |0(1 |
|0 |0 |1 |0 |0 |1 |0 |0(1 |
|0 |0 |1 |1 |1 |1 |1 |0(1 |
|0 |1 |0 |0 |0 |0 |0 |0(1 |
|0 |1 |0 |1 |1 |0 |1 |0(1 |
|0 |1 |1 |0 |1 |0 |1 |0(1 |
|0 |1 |1 |1 |0 |1 |0 |0(1 |
|1 |0 |0 |0 |1 |0 |0(1 |0 |
|1 |0 |0 |1 |0 |1 |0(1 |1 |
|1 |0 |1 |0 |0 |1 |0(1 |1 |
|1 |0 |1 |1 |1 |1 |0(1 |0 |
|1 |1 |0 |0 |0 |0 |0(1 |1 |
|1 |1 |0 |1 |1 |0 |0(1 |0 |
|1 |1 |1 |0 |1 |0 |0(1 |0 |
|1 |1 |1 |1 |0 |1 |0(1 |1 |


Составляются функции возбуждения и функция переноса P(i-1) из таблицы 10:
J
|B(i-1)|00|01|11|10|
|P(i) | | | | |
| | | | | |
|C(i)A(| | | | |
|i-1) | | | | |
|00 |1 |0 |1 |0 |
|01 |0 |1 |0 |1 |
|11 |* |* |* |* |
|10 |* |* |* |* |


K
|B(i-1)|00|01|11|10|
|P(i) | | | | |
| | | | | |
|C(i)A(| | | | |
|i-1) | | | | |
|00 |* |* |* |* |
|01 |* |* |* |* |
|11 |0 |1 |0 |1 |
|10 |1 |0 |1 |0 |

[pic]
[pic]
[pic]

y3:

C(i):=A(i-1)+(B(i-1)+P(i),
[pic]
Аналогично y2 с заменой в табл. 10 столбца A(i-1) на B(i-1), а B(i-1) на
A(i-1), соответственно получается:
[pic]
[pic]
[pic]

y5:
C(i):=(C(i), необходимо перейти к выражению в виде булевой функции,
[pic]
Таблица функций возбуждения триггера (табл. 11) будет выглядеть так,
Таблица 11
|T |t+1 |t |
|C(i)|C(i)|J |K |
|0 |1 |1 |0(1 |
|1 |0 |0(1 |1 |


Из таблицы 11 можно написать выражения для J и K.
J=1
K=1


y6:
C(i):=A(i-1)+B(i-1)+P(i), переход к булевой функции,
[pic]
Составляется каноническая таблица функций возбуждения (табл. 12),
Таблица 12
|t |t+1 |t |
|C(i) |A(i-1) |B(i-1) |P(i) |C(i) |P(i-1) |J |K |
|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0(1 |
|0 |0 |0 |1 |1 |0 |1 |0(1 |
|0 |0 |1 |0 |1 |0 |1 |0(1 |
|0 |0 |1 |1 |0 |1 |0 |0(1 |
|0 |1 |0 |0 |1 |0 |1 |0(1 |
|0 |1 |0 |1 |0 |1 |0 |0(1 |
|0 |1 |1 |0 |0 |1 |0 |0(1 |
|0 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |0(1 |
|1 |0 |0 |0 |0 |0 |0(1 |1 |
|1 |0 |0 |1 |1 |0 |0(1 |0 |
|1 |0 |1 |0 |1 |0 |0(1 |0 |
|1 |0 |1 |1 |0 |1 |0(1 |1 |
|1 |1 |0 |0 |1 |0 |0(1 |0 |
|1 |1 |0 |1 |0 |1 |0(1 |1 |
|1 |1 |1 |0 |0 |1 |0(1 |1 |
|1 |1 |1 |1 |1 |1 |0(1 |0 |


Составляются функции возбуждения и функция переноса P(i-1) из таблицы 12:
J
|B(i-1)|00|01|11|10|
|P(i) | | | | |
| | | | | |
|C(i)A(| | | | |
|i-1) | | | | |
|00 |0 |1 |0 |1 |
|01 |1 |0 |1 |0 |
|11 |* |* |* |* |
|10 |* |* |* |* |


K
|B(i-1)|00|01|11|10|
|P(i) | | | | |
| | | | | |
|C(i)A(| | | | |
|i-1) | | | | |
|00 |* |* |* |* |
|01 |* |* |* |* |
|11 |1 |0 |1 |0 |
|10 |0 |1 |0 |1 |

[pic]
[pic]
[pic]

y4:
C(i):=C(i)+P(i)
[pic]
J=P(i)
K=P(i)
P(i-1)=C(i)P(i)

Составляются результирующие функции J, K и P(i-1), по ним на рис. 2.2.6.,
рис. 2.2.7. изображены логические схемы C(i), P(i-1), а на рис. 2.2.8. и
рис. 2.2.9. соответственно даны их условные обозначения.
[pic]

[pic]

[pic]



Рис. 2.2.6.



Рис. 2.2.7.



Рис. 2.2.8.



Рис. 2.2.9.

Поле С(26).

y2:

C(26):=(A(25)+B(25)
В виде логической функции это получится так,
[pic],
Составляется таблица 13 функций возбуждения элементов памяти, по этой
таблице будет так же определяться функция переноса P(25).
Таблица 13
|t |t+1 |t |
|C(26)|A(25)|B(25)|C(26)|P(25)|J |K |
|0 |0 |0 |1 |0 |1 |0(1 |
|0 |0 |1 |0 |1 |0 |0(1 |
|0 |1 |0 |0 |0 |0 |0(1 |
|0 |1 |1 |1 |0 |1 |0(1 |
|1 |0 |0 |1 |0 |0(1 |0 |
|1 |0 |1 |0 |1 |0(1 |1 |
|1 |1 |0 |0 |0 |0(1 |1 |
|1 |1 |1 |1 |0 |0(1 |0 |

Составляются функции:
J
|А(25)|00 |01 |11 |10 |
|В(25)| | | | |
| | | | | |
| | | | | |
|С(26)| | | | |
|0 |1 | |1 | |
|1 |1 |1 |1 |1 |


K
|А(25)|00 |01 |11 |10 |
|В(25)| | | | |
| | | | | |
| | | | | |
|С(26)| | | | |
|0 |1 |1 |1 |1 |
|1 | |1 | |1 |

[pic]
[pic]
[pic]



y3:

C(26):= A(25)+ (B(25)
В виде логической функции это получится так,
[pic],
Аналогично таблице 13 с заменой столбцов А(25) на В(25) и В(25) на А(25).
[pic]
[pic]
[pic]

y4:

С(26):=С(26)+1,
[pic]
Таблица идентична таблице 11, соответственно функции имеют вид,
J=1, K=1, P(25)=C(26).

y5:

С(26):=(С(26),
[pic]
Таблица идентична таблице 11, соответственно функции имеют вид,
J=1, K=1.

y2:

C(26):=A(25)+B(25)
В виде логической функции это получится так,
[pic],
Составляется таблица 14 функций возбуждения элементов памяти, по этой
таблице будет так же определяться функция переноса P(25).
Таблица 14
|t |t+1 |t |
|C(26)|A(25)|B(25)|C(26)|P(25)|J |K |
|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0(1 |
|0 |0 |1 |1 |0 |1 |0(1 |
|0 |1 |0 |1 |0 |1 |0(1 |
|0 |1 |1 |0 |1 |0 |0(1 |
|1 |0 |0 |0 |0 |0(1 |1 |
|1 |0 |1 |1 |0 |0(1 |0 |
|1 |1 |0 |1 |0 |0(1 |0 |
|1 |1 |1 |0 |1 |0(1 |1 |

Составляются функции:

J
|А(25)|00 |01 |11 |10 |
|В(25)| | | | |
| | | | | |
| | | | | |
|С(26)| | | | |
|0 | |1 | |1 |
|1 |1 |1 |1 |1 |


K
|А(25)|00 |01 |11 |10 |
|В(25)| | | | |
| | | | | |
| | | | | |
|С(26)| | | | |
|0 |1 |1 |1 |1 |
|1 |1 | |1 | |

[pic]
[pic]
[pic]



Составляются результирующие функции J, K и P(25), по ним на рис. 2.2.10.,
рис. 2.2.11. изображены логические схемы C(26), P(25) соответственно, а на
рис. 2.2.12. и рис. 2.2.13. соответственно даны их условные обозначения.
[pic]
[pic]

[pic]



Рис. 2.2.10.



Рис. 2.2.11.



Рис. 2.2.12.



Рис. 2.2.13.


3.Разработка функциональной схемы управляющего автомата

3.1 Структурная схема управляющего автомата

В структурном отношении управляющий автомат типа Мура может быть
представлен в виде, изображенном на рис. 3.1.1.



Рис. 3.1.1.

Память П автомата образуют элементарные полные автоматы Мура – элементы
памяти (ЭП), которые являются JK–триггерами. Каждому состоянию автомата Аf
(Аf[pic]А, где [pic] - множество состояний автомата) ставится в
соответствие вектор длины R (R – количество элементов памяти, образующих
память автомата), компонентами которого являются состояния ЭП автоиата T1,
T2, …,TR. Переход управляющего автомата из состояния Аd в Аf осуществляется
под действием входного сигнала, кодируемого вектором длины L; компонентами
этого вектора являются состояния входов x1, x2, …,xL. При этом на выходе
автомата формируется выходной сигнал, кодируемый вектором длины N;
компонентами этого вектора являются состояния выходов Y1, Y2, …,YL.
Изменения состояния на переходе [pic] происходит под действием сигналов из
множества [pic], формируемых на выходах схемы КС1.
Схема КС2 может быть реализована в виде стандартного блока – дешифратора,
выполняющего функции дешифрации состояний автомата: некоторому состоянию Аf
ставится в соответствие сигнал Yr=1 на выходе дешифратора.

3.2 Закодированная граф – схема и граф управляющего автомата

Исходной информацией для определения числа входов, выходов и различных
состояний, в которых может находиться управляющий автомат, является
содержательный граф алгоритма, представленный закодированной граф – схемой
алгоритма (ГСА).Каждой операторной вершине содержательного графа можно
поставить в соответствие состояние автомата и выходной сигнал Yn; условной
вершине ставится в соответствие вход xl управляющего автомата. ГСА,
эквивалентная содержательному графу изображена на рис. 3.2.1.



Рис. 3.2.1.

Существуют различные методы структурного синтеза управляющего автомата.
Одним из таких методов является графический метод синтеза. Автомат
представляется в виде графа. Количество вершин графа соответствует
количеству различных отметок Af на ГСА автомата. Производится кодирование
состояний автомата векторами длины [pic] (где F – мощность множества А),
компонентами которых являются состояния T1, …,TR ЭП. Полученные в
результате кодирования векторы длины R записываются в соответствующие
вершины графа.
[pic]
Связь между TR и Af показана в таблице 15, DC – дешифратор.
Таблица 15
|A |A0 |A1 |A2 |A3 |A4 |A5 |A6 |A7 |A8 |
|T | | | | | | | | | |
|T1 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |1 |
|T2 |0 |0 |0 |0 |1 |1 |1 |1 |0 |
|T3 |0 |0 |1 |1 |0 |0 |1 |1 |0 |
|T4 |0 |1 |0 |1 |0 |1 |0 |1 |0 |
|Выход |0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |
|DC | | | | | | | | | |

Путям перехода в ГСА на графе соответствуют дуги, указывающие направления
перехода.
Если в ГСА на пути перехода из вершины с отметкой Ad в вершину с отметкой
Af находятся условные вершины, отмеченные символами xl, то на дугах графа
записываются конъюнкции, ранг которых определяется числом условных вершин,
через которые проходит путь перехода. При xl=0 в конъюнкции появится член
[pic], в при xl=1 его прямое значение.
Граф управляющего автомата представлен на рис. 3.2.2.



Рис. 3.2.2.

3.3. Синтез комбинационных схем, реализующих функции возбуждения элементов
памяти управляющего автомата

Количество ЭП, составляющих память автомата, определяется по выражению
[pic],
где F – мощность множества А.
[pic]
Для каждого TR (где [pic]) по графу составляется каноническая таблица
функций переходов и выходов, а на основе этих таблиц составляются функции
возбуждения ЭП. Соответственно для T1, T2, T3, T4 это будут таблицы 16, 17,
18, 19.
Таблица 16
|A |x1|x2|x3|x4|T1(t|T1(t+|J1 |K1 |
| | | | | |) |1) | | |
|A0|--|--|--|--|0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- |- | | | | |
| |1 |0 |--|--|0 |0 |0 |0(1|
|A1| | |- |- | | | | |
| |0 |1 |--|--|0 |0 |0 |0(1|
| | | |- |- | | | | |
| |0 |0 |--|--|0 |0 |0 |0(1|
| | | |- |- | | | | |
| |1 |1 |--|--|0 |0 |0 |0(1|
| | | |- |- | | | | |
| |--|--|0 |0 |0 |0 |0 |0(1|
|A2|- |- | | | | | | |
| |--|--|1 |--|0 |0 |0 |0(1|
| |- |- | |- | | | | |
| |--|--|0 |1 |0 |0 |0 |0(1|
| |- |- | | | | | | |
| |--|--|0 |0 |0 |0 |0 |0(1|
|A3|- |- | | | | | | |
| |--|--|1 |--|0 |0 |0 |0(1|
| |- |- | |- | | | | |
| |--|--|0 |1 |0 |0 |0 |0(1|
| |- |- | | | | | | |
|A4|--|--|--|0 |0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- | | | | | |
| |--|--|--|1 |0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- | | | | | |
|A5|--|--|--|--|0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- |- | | | | |
|A6|--|--|--|1 |0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- | | | | | |
| |--|--|--|0 |0 |1 |1 |0(1|
| |- |- |- | | | | | |
|A7|--|--|--|--|0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- |- | | | | |
|A8|--|--|--|--|1 |0 |0(1|0 |
| |- |- |- |- | | | | |

[pic]

[pic]



Таблица 17
|A |x1|x2|x3|x4|T2(t|T2(t+|J2 |K2 |
| | | | | |) |1) | | |
|A0|--|--|--|--|0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- |- | | | | |
| |1 |0 |--|--|0 |0 |0 |0(1|
|A1| | |- |- | | | | |
| |0 |1 |--|--|0 |0 |0 |0(1|
| | | |- |- | | | | |
| |0 |0 |--|--|0 |1 |1 |0(1|
| | | |- |- | | | | |
| |1 |1 |--|--|0 |1 |1 |0(1|
| | | |- |- | | | | |
| |--|--|0 |0 |0 |0 |0 |0(1|
|A2|- |- | | | | | | |
| |--|--|1 |--|0 |1 |1 |0(1|
| |- |- | |- | | | | |
| |--|--|0 |1 |0 |1 |1 |0(1|
| |- |- | | | | | | |
| |--|--|0 |0 |0 |0 |0 |0(1|
|A3|- |- | | | | | | |
| |--|--|1 |--|0 |1 |1 |0(1|
| |- |- | |- | | | | |
| |--|--|0 |1 |0 |1 |1 |0(1|
| |- |- | | | | | | |
|A4|--|--|--|0 |1 |0 |0(1|1 |
| |- |- |- | | | | | |
| |--|--|--|1 |1 |1 |0(1|0 |
| |- |- |- | | | | | |
|A5|--|--|--|--|1 |0 |0(1|1 |
| |- |- |- |- | | | | |
|A6|--|--|--|1 |1 |1 |0(1|0 |
| |- |- |- | | | | | |
| |--|--|--|0 |1 |0 |0(1|1 |
| |- |- |- | | | | | |
|A7|--|--|--|--|1 |0 |0(1|1 |
| |- |- |- |- | | | | |
|A8|--|--|--|--|0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- |- | | | | |

[pic]

[pic]



Таблица 18
|A |x1|x2|x3|x4|T3(t|T3(t+|J3 |K3 |
| | | | | |) |1) | | |
|A0|--|--|--|--|0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- |- | | | | |
| |1 |0 |--|--|0 |1 |1 |0(1|
|A1| | |- |- | | | | |
| |0 |1 |--|--|0 |1 |1 |0(1|
| | | |- |- | | | | |
| |0 |0 |--|--|0 |1 |1 |0(1|
| | | |- |- | | | | |
| |1 |1 |--|--|0 |1 |1 |0(1|
| | | |- |- | | | | |
| |--|--|0 |0 |1 |0 |0(1|1 |
|A2|- |- | | | | | | |
| |--|--|1 |--|1 |0 |0(1|1 |
| |- |- | |- | | | | |
| |--|--|0 |1 |1 |0 |0(1|1 |
| |- |- | | | | | | |
| |--|--|0 |0 |1 |0 |0(1|1 |
|A3|- |- | | | | | | |
| |--|--|1 |--|1 |0 |0(1|1 |
| |- |- | |- | | | | |
| |--|--|0 |1 |1 |0 |0(1|1 |
| |- |- | | | | | | |
|A4|--|--|--|0 |0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- | | | | | |
| |--|--|--|1 |0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- | | | | | |
|A5|--|--|--|--|0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- |- | | | | |
|A6|--|--|--|1 |1 |1 |0(1|0 |
| |- |- |- | | | | | |
| |--|--|--|0 |1 |0 |0(1|1 |
| |- |- |- | | | | | |
|A7|--|--|--|--|1 |0 |0(1|1 |
| |- |- |- |- | | | | |
|A8|--|--|--|--|0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- |- | | | | |


[pic]

[pic]



Таблица 19
|A |x1|x2|x3|x4|T4(t|T4(t+|J4 |K4 |
| | | | | |) |1) | | |
|A0|--|--|--|--|0 |1 |1 |0(1|
| |- |- |- |- | | | | |
| |1 |0 |--|--|1 |0 |0(1|1 |
|A1| | |- |- | | | | |
| |0 |1 |--|--|1 |1 |0(1|0 |
| | | |- |- | | | | |
| |0 |0 |--|--|1 |0 |0(1|1 |
| | | |- |- | | | | |
| |1 |1 |--|--|1 |0 |0(1|1 |
| | | |- |- | | | | |
| |--|--|0 |0 |0 |0 |0 |0(1|
|A2|- |- | | | | | | |
| |--|--|1 |--|0 |0 |0 |0(1|
| |- |- | |- | | | | |
| |--|--|0 |1 |0 |1 |1 |0(1|
| |- |- | | | | | | |
| |--|--|0 |0 |1 |0 |0(1|1 |
|A3|- |- | | | | | | |
| |--|--|1 |--|1 |0 |0(1|1 |
| |- |- | |- | | | | |
| |--|--|0 |1 |1 |1 |0(1|0 |
| |- |- | | | | | | |
|A4|--|--|--|0 |0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- | | | | | |
| |--|--|--|1 |0 |1 |1 |0(1|
| |- |- |- | | | | | |
|A5|--|--|--|--|1 |0 |0(1|1 |
| |- |- |- |- | | | | |
|A6|--|--|--|1 |0 |1 |1 |0(1|
| |- |- |- | | | | | |
| |--|--|--|0 |0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- | | | | | |
|A7|--|--|--|--|1 |0 |0(1|1 |
| |- |- |- |- | | | | |
|A8|--|--|--|--|0 |0 |0 |0(1|
| |- |- |- |- | | | | |


[pic]

[pic]



Функциональная схема управляющего автомата приведена на функциональной
схеме операционного устройства, где показаны связи между операционным и
управляющим автоматами.
4. Функциональная схема операционного устройства

4.1. Организация связи между операционным и управляющим автоматами

Связи между операционным и управляющим автоматами организуются так.
Сигналы с выходов управляющего автомата подаются на его же входы, а также
на входы операционного автомата. На входы управляющего автомата подаются
также сигналы логических условий. Каждая микрооперация выполняется строго
при поступлении синхроимпульса и при подаче соответствующего управляющего
сигнала, который в свою очередь вырабатывается на основе сигналов
логических условий, вычисленных в предыдущий такт работы операционного
устройства.
Графически связи между операционным и управляющим автоматами показаны на
функциональной схеме операционного устройства, приведенной на
масштабно–координатной бумаге.

4.2. Описание работы операционного устройства на заданном отрезке времени

Дано:
А=1.1010010
В=0.0011101
После выполнения микрооперации y1 на входы управляющего автомата приходит
сигнал Y1 и сигналы логических условий, [pic]=1 и [pic]=0, под действием
этих сигналов и при поступлении синхроимпульса из генератора
синхроимпульсов (ГСИ) триггеры управляющего автомата переходят в состояния:
T1=0, T2=0, T3=1, T4=0 (см. общую схему). В свою очередь на дешифраторе
вырабатывается сигнал Y2, при котором в операционном автомате выполняется
микрооперация y2.
Которая заключается в следующем. Полю С(1) присваивается значение
переноса в этот разряд P(1), который можно вычислить по схеме на рис.
2.2.5., а схема С(1) изображена на рис. 2.2.1. Полю С(2) присваивается
значение инверсии переноса в этот разряд P(2) (рис. 2.2.7.), схема С(2)
изображена на рис. 2.2.3. На поле С(3:25) происходит присвоение C(i) суммы
B(i-1), инверсии A(i-1) и переноса P(i)(схема для С(i) на рис. 2.2.6., а
для P(i) на рис. 2.2.7), где i = 3-25. Но перенос P(25) определяется иначе,
на основе схемы рис. 2.2.11. На поле С(26) происходит подобная операция
(С(26):=А(25)+В(25)) только без учета переноса, так как его не может быть
(С(26) – последний разряд), схема дана на рис. 2.2.10. В результате этой
микрооперации слово С принимает следующий вид: С=01.1001010
Далее на входы управляющего автомата подается сигнал y2 и сигналы
логических условий [pic]=0 и [pic]=1. Тогда при поступлении сигнала из ГСИ
и сигнала Y2 триггеры управляющего автомата переходят в состояния: T1=0,
T2=1, T3=0, T4=1, что на выходе дешифратора соответствует сигналу Y5, под
действием которого в операционном автомате выполняется микрооперация y5
(см. общую схему).
При этой микрооперации значения полей С(1) и С(2) не меняются, см.
соответственно рис. 2.2.1.и рис. 2.2.3. Разрядам полей С(3:25) и С(26)
присваивается значение инверсии этих разрядов, что можно вычислить из схем
на соответственно рис. 2.2.6. и рис. 2.2.10. Тогда в данном примере
значение слова С будет таким: С=01.0110101
Далее, когда на входы управляющего автомата приходит сигнал Y5 и сигнал
из ГСИ, триггеры управляющего автомата обнуляются, то есть T1=0, T2=0,
T3=0, T4=0, а на выходе дешифратора вырабатывается сигнал Y0 (см. общую
схему), который означает, что операционное устройство готово к выполнению
следующего цикла операции арифметического сложения чисел с фиксированной
запятой в обратных двоичных кодах.
Примечание.
В примере использовались восьмиразрядные слова А и В, а также
девятиразрядное слово С , то есть полю С(3:25) соответствует поле С(3:8), а
полю С(26) поле С(9).


Заключение

В данном курсовом проекте разработано операционное устройство,
выполняющее операцию арифметического сложения чисел с фиксированной запятой
в обратных двоичных кодах. Также приведена общая схема устройства,
состоящая из двух главных частей: операционного автомата и управляющего
автомата. В работе предполагалось, что вся информация, необходимая для
выполнения операции (операнды А и В), была уже занесена в память
устройства.

Литература

1. Проф. А. А. Эйлер, доц. Р. С. Ефимова, ст. преп. В. В. Жевержеева
Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине
"Арифметические и логические основы цифровых автоматов". Ленинград:
ЛИИЖТ, 1983
2. Б. Г. Лысиков Арифметические и логические основы цифровых автоматов
Минск: Высшая школа, 1980
Приложение
Прокрутка алгоритма операции приведена в таблице 20.
Таблица 20
|Пункт |Выполнение |Услови|Пункт |Коментарии |
|алгорит|микрооперации или |е |перехо| |
|ма |вычисление лог. |перехо|да | |
| |условия |да | | |
|1 |2 |3 |4 |5 |
|1 |А:=0.0011101 |Безусл|2 |Операнды с одинаковыми |
| |В:=0.1010010 |ов | |знаками (положительные) |
|2 |П(1):=0 |Безусл|3 |Обнуление |
| |С(1):=0 |ов | | |
|3 |А(1)[pic]1 |x1=0 |5 |Проверка знака слова А |
|5 |В(1)[pic]1 |x2=0 |8 |Проверка знака слова В |
|8 |А:=0.0011101 |Безусл|9 |Сложение А и В с |
| |+ |ов | |занесением в С |
| |В:=0.1010010 | | | |
| |С:=00.1101111 | | | |
|9 |С(2)[pic]1 |x4=0 |9.2 |Проверка знака слова С |
|9.2 |С(2):=0 |Безусл|10 |Присвоение С знака А |
| | |ов | | |
|10 |Конец | | | |
| | | | | |
|1 |А:=0.0011101 |Безусл|2 |Операнды с одинаковыми |
| |В:=0.1110011 |ов | |знаками (положительные) |
| | | | |с переполнением |
|2 |П(1):=0 |Безусл|3 |Обнуление |
| |С(1):=0 |ов | | |
|3 |А(1)[pic]1 |x1=0 |5 |Проверка знака слова А |
|5 |В(1)[pic]1 |x2=0 |8 |Проверка знака слова В |
|8 |А:=0.0011101 |Безусл|9 |Сложение А и В с |
| |+ |ов | |

Новинки рефератов ::

Реферат: Когнитивно-рациональное консультирование (Психология)


Реферат: Основы документационной системы управления (Предпринимательство)


Реферат: Ртутно-цинковые элементы (Химия)


Реферат: Сталин в годы Второй Мировой Войны (История)


Реферат: Особенности учета, аудита и анализа кредитов коммерческого банка (Бухгалтерский учет)


Реферат: Биологическая роль каротиноидов (Химия)


Реферат: Внимание (Психология)


Реферат: Основы социальной информатики (Социология)


Реферат: Вирусы и способы борьбы с ними (Компьютеры)


Реферат: Предпринимательская тайна (Предпринимательство)


Реферат: Попытка создания системы коллективной безопасности в Европе накануне 2 МВ (Международные отношения)


Реферат: Город-герой Ленинград (История)


Реферат: Интеграционные процессы в мировой экономике (Международные отношения)


Реферат: Германский фашизм - орудие США в борьбе (История)


Реферат: Самолеты (Авиация)


Реферат: Классификация страхования ответственности и сегментация страхового рынка (Страхование)


Реферат: Информация как средство манипуляции (Психология)


Реферат: Менделеев (Химия)


Реферат: Металлы жизни. Марганец (Химия)


Реферат: Борьба Руси с татарским нашествием (История)



Copyright © GeoRUS, Геологические сайты альтруист