книги / Вычислительная техника и информационные технологии. Цифровые автоматы и микроконтролеры. Руководство к лабораторным работам в системе PROTEUS 7.2 SP6

Нажимаем и отпускаем «Синхро» (CLOK) (рис. 4.17). Формируется согласно ГСА – z4.

Рис. 4.17. Формирование состояния z4

Нажимаем и отпускаем «Синхро» (CLOK) (рис. 4.18). Возвращаемся в исходное состояние z1.

Рис. 4.18. Возвращение в исходное состояние z1

Изменяем логические условия: х1 = 1 (рис. 4.19). «Крутимся» в петле – состояние z2.

61

Рис. 4.19. Сохранение состояния z2 при х1 = 1

Устанавливаем х2 = 1, получаем z1, z2, z3, z5 (рис. 4.20).

Рис. 4.20. Смена состояний при x2 = 1

4.2. Синтез микропрограммного устройства управления на основе ПЗУ и мультиплексора

Недостатком МПУУ на базе ПЗУ является большой объем памяти, необходимой при большом количестве логических условий. Сократить объем памяти ПЗУ можно путем использо-

62

вания так называемых мультиплексоров, или коммутаторов каналов, позволяющих в каждом состоянии проверять только одно или несколько (не все сразу) логических условий. В этом случае будут особенности отметки ГСА (при получении ОГСА). Если за условной вершиной следует условие, с целью проверки только одного условия метка ставится после данной условной вершины. В остальном разметка ГСА не отличается от разметки для автомата без мультиплексора. Эти особенности обуславливаются требованиями проверки в каждом такте (на каждом переходе) не более одного логического условия.

Пусть задана ГСА:

Y0

x1

Y1

x2

z1

Y2 z2 z3

Y3

x3

Y0

Рис. 4.21. Графическая схема алгоритма

63

4.2.1. ОГСА для автомата на ПЗУ и мультиплексоре

Видно, что переход от метки к метке осуществляется с проверкой не более одного логического условия. Далее обычным образом строится граф автомата (рис. 4.22).

Рис. 4.22. Граф автомата

4.2.2. Граф переходов автомата на ПЗУ и мультиплексоре

Получим таблицу программирования ПЗУ, где х – псевдопеременная (табл. 4.3).

Таблица программирования в шестнадцатеричном коде:

20H, 02H, 02H, 70H, 40H, 01H, 4CH.

Получим таблицу подключения информационных входов мультиплексора. Ее можно составить по графу автомата.

Мультиплексор адресуется элементами памяти, поэтому на его выходе присутствуют некоторые переменные или заранее оговоренная константа. Сигнал на выходе мультиплексора назовем псевдопеременной (х), причем договоримся сопоставлять с безусловным переходом константу нуля (на соответствующий вход мультиплексора подаем константу нуля). Приведем схему такого МПУУ с тремя входными переменными, двумя переменными состояния и пятью микрооперациями (рис. 4.23).

Рис. 23. МПУУ на основе ПЗУ и мультиплексора

Выполним моделирование МПУУ на основе ПЗУ и мультиплексора в системе Proteus.

Установим мультиплексор 74150 и сформируем три переменных (рис. 4.24). На выходе 16-канального мультиплексора установлен инвертор, поскольку мультиплексор имеет инверсию по выходу. Входы A, B, C, D – адресные. Вход E – разрешение, активный сигнал – нулевой.

65

Рис. 4.24. Схема с мультиплексором

Получим файл программы (рис. 4.25).

Рис. 4.25. Файл программы

66

Назовем файл PLA17. Ассемблируем его и получи HEX-

файл:

:100000002002027040014C000000000000000000CF

:10001000000000000000000000E5905403F9EB49E7

:10002000F97A00900000E493F8E859F8E4A39368A3

:10003000A37004E4934AFAE4A393F870ECEA540C36

:10004000FB8AA080D4000000000000000000000037

:080050000000000000000000A8

:00000001FF

Загружаем его в ПЗУ. Запускаем моделирование (рис. 4.26).

Рис. 4.26. Моделирование работы программы

Проверяем работу по ГСА:

х1 = х2 = х3 = 0 (рис. 4.27). Периодически формируется состояние z4.

Установим х1 = 1 (рис. 4.28). Всегда формируется состояние z4.

67

Рис. 4.27. Моделирование для х1 = х2 = х3 = 0

Рис. 4.28. Моделирование для х1 = 1

Далее: х2 = 1, получаем z1, z2 и z3 (рис. 4.29), затем – нули, петля (рис. 4.30).

68

Рис. 4.29. Моделирование для х2 = 1

Рис. 4.30. Моделирование при возникновении петли

Если установить х3 = 1, то получим (рис. 4.31).

69