Управляющие автоматы с программируемой логикой

Существует несколько вариантов построения таких автоматов. В качестве примера рассмотрим управляющий автомат с принудительной адресацией одноадресных МК, использующих раздельно закодированные поля. Формат микрокоманды:

МК состоит из двух частей: адресной и операционной. В адресную часть входят: поле адреса А следующей выполняемой МК и поле проверяемого логического условия Х. В операционную часть входят раздельно кодируемые поля микроопераций. Количество таких полей равно максимальному числу управляющих сигналов , формируемых одновременно, т е в одном такте. Операционная часть МК как раз и служит для записи одновременно формируемых сигналов, причем каждое поле используется для записи множества сигналов , которые одновременно не формируются. В каждый момент времени может формироваться только один сигнал из каждого множества . Поскольку таких множеств в МК m штук, то одновременно формируются до m сигналов – по одному из каждого множества . Если в данный момент времени ни один сигнал из j-го множества не формируется, то поле =0.

Структурная схема управляющего автомата с программируемой логикой имеет следующий вид:

В схеме приняты следующие обозначения: СТ – счетчик адреса МК, ДС – дешифратор адреса МК, ЗУ – запоминающее устройство (память МК), RGMK – регистр МК, ЗА – задающий автомат.

При использовании данной схемы в качестве управляющего автомата, выполнение микропрограммы сводится к чтению содержимого ячеек ЗУ в требуемой последовательности. Этот процесс осуществляется по управляющим сигналам , формируемых ЗА. ЗА – автомат с жесткой логикой, имеющий следующую рабочую микропрограмму:

Здесь Z - сигнал запуска, В – логическое условие, равное единице, если в счетчике микрокоманд находится адрес первой выполняемой МК в микропрограмме (как правило это 0й адрес). По управляющему сигналу осуществляется формирование сигналов микроопераций . По управляющему сигналу в счетчик адреса микрокоманд СТ записывается адрес следующей выполняемой МК. В целом управляющий автомат работает следующим образом: в счетчик СТ записывается нулевой начальный адрес и из ЗУ в регистр RGMK записывается первая МК. Подается сигнал запуска Z в ЗА. ЗА начинает формировать последовательность сигналов . По сигналу формируются сигналы микроопераций для находящейся в регистре RGMK микрокоманды. По сигналу в счетчике СТ записывается адрес следующей МК. По этому адресу из ЗУ читается вторая МК и т д.

При определении адреса следующей МК все разряды адреса А, кроме младшего, передаются в счетчик СТ непосредственно из адресной части выполняемой МК. В поле Х может быть записан либо 0, либо двоичный код, присвоенный одному из логических условий. Где F – количество различных условий , которые проверяются в микропрограмме. Если в поле Х записан 0, то младший разряд адреса А из адресной части выполняемой МК через верхний конъюнктор записывается в младший разряд Д1 счетчика СТ. Таким образом в этом случае адрес полностью поступает в счетчик СТ, включая младший разряд, и следующей будет выполняться МК, хранящаяся в ЗУ по этому адресу. Если нужно реализовать условный переход, то в поле Х записывается номер f проверяемого условия и в младший разряд Д1 счетчика СТ поступает значение самого условия , т е либо 0, либо1. Проверяемое условие проходит через выбранный с помощью дешифратора ДСх соответствующий конъюнктор и поступает в младший разряд Д1 счетчика СТ. Таким образом реализуется переход к одной из двух МК, записанных в ЗУ по адресам: А1 0, А1 1. А1 – (n-1) разрядный адрес из поля А, т е все разряды, кроме младшего. В результате в зависимости от значений проверяемого условия реализуется условный переход либо по адресу А1 0, либо по адресу А1 1. В приведенной структурной схеме управляющего автомата с программируемой логикой признаком окончания микропрограммы является равенство единице условия В. Поэтому последняя выполняемая МК в микропрограмме должна передавать управление первой МК. Тогда В становится равным единице и ЗА выходит на конечную вершину графа МП и останавливается.

Дата добавления: 2014-01-06