ΗΥ 120
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 22

ΗΥ 120 PowerPoint PPT Presentation


  • 99 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

ΗΥ 120. Αλγοριθμικες μηχανες καταστασεως Algorithmic State Machines – ASM 2 nd part. Υλοποιηση του Ελεγκτη με Πολυπλεκτες Ενα δευτερο παραδειγμα. Παραδειγμα #2. Υλοποιηση του Ελεγκτη με Πολυπλεκτες Ενα δευτερο παραδειγμα. Θεματα χρονισμου. Δινεται το πιο κατω διαγραμμα ASM. Εισοδος.

Download Presentation

ΗΥ 120

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


120

ΗΥ 120

Αλγοριθμικες μηχανες καταστασεως

Algorithmic State Machines – ASM

2nd part


120

Υλοποιηση του Ελεγκτη με Πολυπλεκτες Ενα δευτερο παραδειγμα

Παραδειγμα #2


120

Υλοποιηση του Ελεγκτη με Πολυπλεκτες Ενα δευτερο παραδειγμα


120

Θεματα χρονισμου

  • Δινεται το πιο κατω διαγραμμα ASM

Εισοδος

IDLE

AVAIL

Exit

Start

0

1

A←0

1

0

Q0

Exit

Exit

MUL0

MUL1


120

Παραδειγμα Σχεδιασης:Πολλαπλασιαστης Δυαδικων

  • Πολλαπλασιαστης θετικων δυαδικων αριθμων

  • Παραδειγμα πολλαπλασιασμου «με το χερι»

    23 10111 Πολλαπλασιαστεος

    19 10011 Πολλαπλασιαστης

    10111

    10111

    00000

    00000

    10111

    437 110110101 Γινομενο


120

Εναλλακτικος τροπος πολ/σμου

23 10111Πολλαπλασιαστεος

1910011Πολλαπλασιαστης

00000000Αρχικο μερικο γινομενο

20710111Προσθεση πολλαπλασιαστεου επειδη το 1ο bit του πολ/στη ειναι 1

20710111Μερικο γινομενο μετα την προσθεση και πριν την ολισθηση

0207010111Μερικο γινομενο μετα την ολισθηση

2310111Προσθεση πολ/στεου επειδη το 2ο bit του πολ/στη ειναι 1

437 1000101Μερικο γινομενο μετα την προσθεση και πριν την ολισθηση

1000101Μερικο γινομενο μετα την ολισθηση

01000101Μερικο γινομενο μετα την ολισθηση επειδη το 3ο bit του πολ/στη ειναι 0

001000101Μερικο γινομενο μετα την ολισθηση επειδη το 4ο bit του πολ/στη ειναι 0

10111Προσθεση πολλαπλασιαστεου επειδη το 5ο bit του πολ/στη ειναι 1

110110101Μερικο γινομενο μετα την προσθεση και πριν την ολισθηση

04370110110101 Μερικο γινομενο μετα την τελικη ολισθηση

Εδω εχουμε

ενδιαμεση

και προσωρινη

υπερχειλιση


N bit

Χονδρικο διαγραμμα του Πολ/στη n-bit

Πολ/στεος

Πολ/στης

Σηματα ελεγχου

log2n  = o μικροτερος ακεραιος αριθμος που υπερβαινει τον log2n


N bit1

Χονδρικο διαγραμμα του Πολ/στη n-bit

Πολ/στεος

10111

10011

00000

10111

10111

010111

10111

1000101

1000101

01000101

001000101

10111

110110101

0110110101

+

+

Πολ/στης

+

Σηματα

ελεγχου


120

Εξαρτηματα του πολ/στη

  • Καταχωρητης Β n-bit για αποθηκευση του πολ/στεου

  • Καταχωρητης ολισθησης Qn-bits για αποθηκευση του πολ/στη και του λιγότερο σημαντικου μερους του γινομενου

  • Καταχωρητης ολισθησης Α n-bits για αποθηκευση των μερικων γινομενων και του περισσοτερο σημαντικου μερους του γινομενου

  • Flip-flop C με συγχρονο clear για προσωρινη αποθηκευση κρατουμενου (υπερχειλισης)

  • Μετρητη P των log2n -bits o οποιος μετρα προς τα κατω απο το n-1 εως το 0, για να σταματησει την λειτουργια του πολ/στη. Πρεπει να εχει παραλληλη φορτωση.

  • Μοναδα ελεγχου η οποια εχοντας ως εισοδους το σημα εναρξης GO, το σημα μηδενισμου Z του καταχωρητη Ρ (περας διαδικασιας) και την τιμη του τρεχοντος bit του πολ/στη Q0διδει τα καταλληλα σηματα ελεγχου για φορτωση των παραγοντων και του αριθμου των bits, για προσθεση, για ολισθηση και για μηδενισμο του flip-flop C.


120

IDLE

0

1

G

C← 0, A← 0

P ← n-1

MUL0

Q0

1

0

A ← A+B

C ← Cout

MUL1

C← 0, C║A║Q ← sr C║A║Q, P ← P-1

0

1

Z

Διαγραμμα ASM του πολ/στη

10111

10011

00000

10111

10111

010111

10111

1000101

1000101

01000101

001000101

10111

110110101

0110110101

Οι καταχωρητες Β και Q

φορτωνονται πριν την

εναρξη λειτουργιας του

πολ/στη

C║A║Q = καταχωρητης

που προκυπτει απο τον

συνδυασμο των

καταχωρητων C, A και Q

sr R = shift right του R


120

Σηματα ελεγχου του δυαδικου Πολ/στη


120

IDLE

0

1

G

C← 0, A← 0

P ← n-1

MUL0

Q0

1

0

A ← A+B

C ← Cout

MUL1

C← 0, C║A║Q ← sr C║A║Q, P ← P-1

0

1

Z

Σηματα ελεγχου του δυαδικου πολ/στη


120

IDLE

00

G=1

MUL0

01

Z=1

Z=0

MUL1

10

Εξαγωγη διαγραμματος καταστασεων απο το διαγραμμα ASM

G=0

00

IDLE

Κωδικοποιηση καταστασεων

M1M0

IDLE = 0 0

MUL0 = 0 1

MUL1 = 1 0

1

0

G

01

MUL0

10

MUL1

1

0

Z

Ισοδυναμο διαγραμμα καταστασεων

Διαδοχη καταστασεων στο διαγραμμα ASM


120

IDLE

00

Παρουσα Επομενη Εξοδοι

κατασταση Εισοδοι κατασταση ελεγκτη

Ονομα Μ1 Μ0G Z M1 M0 IDLE MUL0 MUL1

0 0 0 X 0 0 1 0 0

IDLE 0 0 1 X 0 1 1 0 0

MUL0 0 1 X X 1 0 0 1 0

1 0 X 0 0 1 0 0 1

MUL1 1 0 X 1 0 0 0 0 1

--- 1 1 X X X X X X X

G=1

MUL0

01

Z=1

Z=0

MUL1

10

Πινακας καταστασεων του υποσυστηματος ελεγχου

Απο τον πινακα καταστασεων μπορουμε να σχεδιασουμε το κυκλωμα του

ελεγκτη χρησιμοποιωντας JK flip-flops (οποτε πρεπει να συμπληρωθει ο

πιο πανω πινακας με τις στηλες των εισοδων των flip-flops, και να βρεθουν

με την βοηθεια χαρτων Karnaugh οι εξισωσεις εισοδων των flip-flop,κ.ο.κ.)

ή Dflip-flops και αποκωδικοποιητη οποτε γραφουμε κατευθειαν τις

εξισωσεις εισοδων τους:

DM0 = M0(t+1) = IDLE•G + MUL1•Z , και

DM1 = M1(t+1) = MUL0


D flip flops decoder

Υλοποιηση με D flip-flops και decoder

DM0 = IDLE•G + MUL1•Z , και

DM1 = MUL0


120

Entry

Κατασταση

Entry

D Q

> Clock

Κουτι καταστασης

Exit

Exit

Entry

2

x

Entry

0

1

Κουτι αποφασης

x

Exit 0

Exit 1

Entry 1

Entry 1

Entry 2

Entry 2

Exit 0

Exit 1

Entry

Exit

Exit

0

1

x

x

Entry

Κουτι

υπο-συνθηκη

Exit 0

Exit 1

Control

Exit 1

Διαγραμμα ASM Ισοδυναμα κυκλωματα

1

3

Συμβολη

4


D flip flop

IDLE

0

1

G

C← 0, A← 0

P ← n-1

MUL0

Q0

1

0

A ← A+B

C ← Cout

MUL1

C← 0, C║A║Q ← sr C║A║Q, P ← P-1

0

1

Z

Υλοποιηση του ελεγκτη με ενα D flip-flop ανα κατασταση


D flip flop1

D Q

>

IDLE

IDLE

00

Z

Initialize

G

Load

Q0

G

G=1

D Q

>

MUL0

Initialize

MUL0

01

Z=1

Clear_C

Z=0

D Q

>

MUL1

MUL1

10

Shift_dec

Clock

Υλοποιηση του ελεγκτη με ενα D flip-flop ανα κατασταση:Εναλλακτικος τροπος

DIDLE = IDLE G' + MUL1 Z

G=0

DMUL0 = IDLE G + MUL1 Z'

DMUL1 = MUL0


120

D Q

>

IDLE

Z

Initialize

G

Load

Q0

G

D Q

>

MUL0

Initialize

Clear_C

D Q

>

MUL1

Shift_dec

Clock

Συγκριση κυκλωματων ελεγκτη


  • Login