рефераты
Главная

Рефераты по рекламе

Рефераты по физике

Рефераты по философии

Рефераты по финансам

Рефераты по химии

Рефераты по хозяйственному праву

Рефераты по цифровым устройствам

Рефераты по экологическому праву

Рефераты по экономико-математическому моделированию

Рефераты по экономической географии

Рефераты по экономической теории

Рефераты по этике

Рефераты по юриспруденции

Рефераты по языковедению

Рефераты по юридическим наукам

Рефераты по истории

Рефераты по компьютерным наукам

Рефераты по медицинским наукам

Рефераты по финансовым наукам

Рефераты по управленческим наукам

Психология и педагогика

Промышленность производство

Биология и химия

Языкознание филология

Издательское дело и полиграфия

Рефераты по краеведению и этнографии

Рефераты по религии и мифологии

Рефераты по медицине

Рефераты по сексологии

Рефераты по информатике программированию

Краткое содержание произведений

Реферат: Разработка управляющей части автомата для сложения двух чисел с плавающей запятой в дополнительном коде с помощью модели Мура

Реферат: Разработка управляющей части автомата для сложения двух чисел с плавающей запятой в дополнительном коде с помощью модели Мура

Содержание

                                                                                                                                                                                                                                                                                                    Стр.

Задание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

       1й раздел. Разработка машинного алгоритма выполнения операций . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.1. Построение алгоритма операций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3

1.2. Пример выполнения сложения, оценка погрешности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

       2й раздел. Разработка ГСА и функциональной схемы ОА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

           2.1. Разработка ГСА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

           2.2. Построение функциональной схемы ОА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

       3й раздел. Разработка логической схемы управляющей части автомата . . . . . . . . . . . . .8

           3.1. Составление таблицы переходов-выходов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

           3.2. Граф автомата Мура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9

           3.3. Построение функций возбуждения входов триггеров и логической схемы . . . .10

       4й раздел. Оценка времени выполнения микропрограммы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

       Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Задание

Разработать управляющую часть автомата для сложения двух чисел с плавающей запятой в дополнительном коде с помощью модели Мура. Логическую схему реализовать в базисе «И-НЕ» на D-триггерах.

Раздел 1. Разработка машинного алгоритма выполнения операции.

Шаг 1. Сравнить порядки чисел A и B. Вычислить разность порядков чисел. Если Dp ³ 14, то выдать число A и закончить выполнение. Если Dp £ -14, то выдать число B и закончить выполнение. Если 0 £ Dp < 14, то сдвинуть мантиссу числа B на çDpç разрядов вправо. Если 0 > Dp > -14, то сдвинуть мантиссу числа А на çDpç разрядов вправо. Порядок ответа равен большему порядку.

Шаг 2. Сложить мантиссы по правилам ДК.

Шаг 3. Проверить условие нормализации g. Если оно не выполняется, сдвинуть сумму на один разряд вправо, к порядку результата прибавить единицу и перейти к п. 5.

Шаг 4. Циклически проверять условие нормализации d. Если оно не выполняется, сдвинуть сумму на один разряд влево, от порядка результата отнять единицу.

Шаг 5. Проверить сумматор порядков на переполнением. Если возникло переполнение, установить флаг №1. Если возникла ошибка типа «машинный ноль», установить флаг №2.

Блок-схема имеет следующий вид.

0

 

0

 

1

 

0

 
Блок-схема: узел: 3Блок-схема: узел: 1Блок-схема: решение: СМП(0)=0

СММ:=РгВ(0:15);

СМП:=РгВ(16:21)

 

СММ:=РгА(0:15);

СМП:=РгА(16:21)

 
Блок-схема: решение: [СМП]&lt;=-14

СМП:=РгА(16:21) - РгВ(16:21)

 
Блок-схема: решение: [СМП]&gt;=14

РгА:=А; РгB:=В; СММ:=0; F1:=0; F2:=0

 
Блок-схема: знак завершения: НачалоБлок-схема: узел: 2


Блок-схема: узел: 3Блок-схема: узел: 2Блок-схема: узел: 1


Рассмотрим пример выполнения операции.


При сдвиге мантиссы числа В получается погрешность, равная:


Раздел 2. Разработка ГСА и функциональной схемы ОА.

Регистры РгА и РгВ имеют 22 разряда: биты 0-1 – знак числа, биты 2-15 – мантисса, бит 16 – знак порядка, бит 17-21 – порядок. Сумматор мантисс СММ имеет следующую структуру: биты 0-1 – знак, биты 2-15 – мантисса. Сумматор порядков СМП имеет следующую структуру: бит 0 – знак, биты 1-5 – порядок. Используются два одноразрядных регистра в качестве флагов переполнения F1 и машинного нуля F2. Типы слов, используемых в микропрограмме, представлены в таблице.

Тип
Слово
Пояснение
I
A(0:21) Первое слагаемое
I B(0:21) Второе слагаемое
L PrA(0:21) Регистр А
L PrB(0:21) Регистр В
LO CMM(0:15) Сумматор мантисс
LO CMП(0:5) Сумматор порядков
LO F1(0) Флаг переполнения
LO F2(0) Флаг машинного нуля

Список микроопераций и логических условий представлен в таблице.

Y1 РгА:=А X1

ùT0&T2&T3&T4 Ú ùT0&T1 Ú

Ú ùРгА(16)&РгВ(16)&T0

Y2
РгВ:=В X2 T0&ùT2&ùT3&(ùT4 Ú ùT5) Ú  Ú T0&ùT1 Ú РгА(16)&ùРгВ(16)&ùT0
Y3 СММ:=0 X3 T0=0
Y4 F1:=0 X4 СМП=0
Y5 F2:=0 X5 Z0&ùZ1 Ú ùZ0&Z1
Y6 СМП:=РгА(16:21)+ ù РгВ(16:21)+1 X6 Z0&Z1 Ú ùZ0&ùZ1
Y7 СММ:=РгА(0:15) X7 ùF1&T0
Y8 СМП:=РгА(16:21) X8 F1&ùT0
Y9 СММ:=РгВ(0:15)
Y10 СМП:=РгВ(16:21)
Y11 РгА(0:15):=R1(РгА(0).РгА(0:15))
Y12 СМП:=СМП+1
Y13 РгВ(0:15):=R1(РгВ(0).РгВ(0:15))
Y14 СМП:=СМП-1
Y15 СММ:=РгА(0:15)+РгВ(0:15)
Y16 F1:=СМП(0)
Y17 СММ:=R1(СММ(0).СММ(0:15))
Y18 СММ:=L1(СММ(0:15).0)
Y19 F1:=1
Y20 F2:=1

Ti – разряды СМП, Zi – разряды СММ. Условия X5 и X6 соответствуют условиям g и d в блок-схеме.

ГСА имеет вид:



Функциональная схема ОА имеет вид:

X5, X6

 

Y16

 

Y14

 

Y12

 

Y17

 

Y18

 

Y3

 

Y9

 

Y7

 

Y1

 

Y11

 

Y8

 

Y5

 

Y20

 

Y19

 

Y4

 

Y10

 

Y2

 

Y13

 

X3

 

X4

 

F2

 

F1

 

СММ

 

15

 

2

 

0  1

 

СМП

 

5

 

1

 

0

 

РгВ

 

21

 

17

 

16

 

15

 

2

 

0 1

 

РгА

 

21

 

17

 

16

 

15

 

2

 

0 1

 
           

Раздел 3. Разработка логической схемы управляющей части автомата.

Каждое состояния автомата кодируется двоичным числом, равным индексу данного состояния. Например, b12 = 1100. Таблица переходов-выходов имеет вид:

Код ABCD Исх. сост. Входной набор Выходной набор След. сост.
0000 B0 -- -- B1
0001 B1 -- Y1…Y5 B2
0010 B2 X1 Y6 B3
0010 B2 ùX1&X2 Y6 B4
0010 B2 ùX1&ùX2&ùX3&ùX4 Y6 B5
0010 B2 ùX1&ùX2&ùX3&X4 Y6 B7
0010 B2 ùX1&ùX2&X3&ùX4 Y6 B6
0010 B2 ùX1&ùX2&X3&X4 Y6 B8
0011 B3 -- Y7 Y8 B0
0100 B4 -- Y9 Y10 B0
0101 B5 ùX4 Y11 Y12 B5
0101 B5 X4 Y11 Y12 B7
0110 B6 ùX4 Y13 Y14 B6
0110 B6 X4 Y13 Y14 B8
0111 B7 -- Y10 B9
1000 B8 -- Y8 B9
1001 B9 X5 Y15 Y16 B10
1001 B9 ùX5&X6 Y15 Y16 B11
1001 B9 ùX5&ùX6&X8 Y15 Y16 B14
1001 B9 ùX5&ùX6&ùX8 Y15 Y16 B13
1010 B10 X7 Y17 Y12 B12
1010 B10 ùX7 Y17 Y12 B13
1011 B11 X6 Y18 Y14 B11
1011 B11 ùX6&ùX8 Y18 Y14 B13
1011 B11 ùX6&X8 Y18 Y14 B14
1100 B12 -- Y19 B0
1101 B13 -- Y4 B0
1110 B14 -- Y4 Y20 B0

Граф автомата Мура имеет вид:



Из таблицы переходов-выходов можно вывести выражения для выходных сигналов:


Из графа автомата Мура выводятся выражения для сигналов возбуждения триггеров:

Заменим комбинации ABCD на Bi (например, B12 = A&B&ùC&ùD) и будем минимизировать выражения в скобках.








Теперь осуществим переход в базис «И-НЕ».



Раздел 4. Оценка времени выполнения микропрограммы.

Временной граф имеет следующий вид.



В графе имеются три цикла: 8-9, 11-12, 17-21. Будем считать, что количество итераций циклов 8-9 и 11-12  равно 5, а цикла 17-21 – 3. Таким образом, время выполнения циклов 8-9 и 11-12, имеющих по две вершины, равно 10, а цикла 17-21 – 6. Теперь рассчитаем вероятности выполнения каждой вершины, заменив циклы вершинами: 8-9 – Ц1, 11-12 – Ц2, 17-21 – Ц3.

Заключение.

В результате проделанной работы построена управляющая часть операционного автомата, который умеет складывать числа с плавающей запятой. В ходе работы  приобретены навыки практического решения задач логического проектирования узлов и блоков ЭВМ. Логическая схема автомата, построенная в базисе «И-НЕ», содержит 52 элемента «И-НЕ», один дешифратор и 4 D-триггера. В ходе вычисления оценки времени выполнения микропрограммы было определено, что операция сложения двух чисел с плавающей запятой выполняется в среднем в течение 11 тактов.


© 2012 Рефераты, курсовые и дипломные работы.