Курсовая работа: Проектирование вычислительного устройства

Первый операнд находиться в регистре А, второй в регистре B, результат в регистре С. Разрядность А – 16 бит, В и С – 17. Считаем, что при умножении переполнения не происходит. Предполагаем, что имеем сумматор-вычитатель.

Флаги АЛУ: Z – признак 0, C – перенос, OV – переполнение.

4. 1. 1 Алгоритм сложения-вычитания

Рисунок 3

4. 1. 2 Алгоритм произведения

Для операции умножения в регистр A помещается множимое, в регистр B мнножитель, в регистре C произведение. Младшим считается 15 разряд.

Рисунок 4

4. 1. 3 Алгоритм деления

При выполнении операции деления в регистр A содержит делимое, B делитель, C остаток (частное). Ниже приведен алгоритм деления целых чисел без восстановления остатка.

Рисунок 5

4. 1. 4 Алгоритм логических операций

Алгоритм логических операций AND, OR, XOR приведен на рисунке 6.

Рисунок 6

4.2 Синтез I – автомата

В соответствии с методикой, изложенной в [3] получим:

Микрооперации используемые в микропрограммах +, -, /, * и логических операциях.

Y1	B(0):=ùB(0)	Y15	C:=C+1
Y2	C:=A+B	Y16	C(0):=1
Y3	C:=A+ùB+1	Y17	C:=A(1:15)
Y4	ПП:=1	Y18	A(1:15):=B(2:16)
Y5	C(0):=A(0)	Y19	C:=C+ùA(1:15)+1
Y6	C:=B+ùA+1	Y20	C:=L1(C.0)
Y7	C(0):=B(0)	Y21	Сч:=0
Y8	Z:=0	Y22	B(1:16):=0
Y9	C:=0	Y23	B(1:16):=L1(1:16).ùC(0)
Y10	Сч:=15	Y24	C:=B(1:15)
Y11	C:=C+A(1:15)	Y25	C:=B
Y12	B(1:15):=R1(C(15).B(1:15))	Y26	C:=A&B
Y13	C:=R1(O.C)	Y27	C:=AÚB
Y14	Сч:=Сч-1	Y28	C:=AÅB

X1	B(0)
X2	A(0)=B(0)
X3	C(0)
X4	A(0)
X5	C(1..15)=0 сравн с 0
X6	B(15)
X7	Сч=0
X8	B(1)
X9	A(0)ÅB(0)
X10	B(16)
X11	А=0

Разбиваем микрооперации на подмножества соответствующие внутренним словам ( регистрам).

Y_A ={y₁₈ };

Y_B ={y₁ ,y₁₂ , y₂₂ , y₂₃ };

Y_C ={ y₂ , y₃ , y₅ , y₆ , y₇ , y₉ , y₁₁ , y₁₃ , y₁₅ , y₁₆ , y₁₇ , y₁₉ , y₂₀ , y₂₄ , y₂₅ , y₂₆ , y₂₇ , y₂₈ };

Y_СЧ ={ y₁₀ , y₁₄ , y₂₁ };

Y_ПП ={y₄ };

Y_Z ={y₈ };

На полученных множествах выделяем классы эквивалентных микроопераций K_nj .

K_A,1 ={y₁₈ };

K_B,1 ={y₁ }; K_B,2 ={y₁₂ }; K_B,3 ={y₂₂ }; K_B,4 ={y₂₃ };

K_C,1 ={y_2, y_3, y_6, y_11, y_15, y₁₉ };K_C,2 ={ y_5, y_7, y₁₆ };K_C,3 ={y₉ }; K_C,4 ={y₂₄ }; K_C,5 ={y₂₅ }; K_C,6 ={y₂₆ }; K_C,7 ={y₂₇ }; K_C,8 ={y₂₈ }; K_C,9 ={y₁₃ }; K_C,10 ={y₁₇ }; K_C,11 ={y₂₀ }

K_СЧ,1 ={y₁₀ }; K_СЧ,2 ={y₁₄ }; K_СЧ,3 ={y₂₁ }

K_ПП,1 ={y₄ };

K_Z,1 ={y₈ }

Для K_С1 составляем обобщенный оператор:

С:=А2+А1