Курсовая работа: Разработка схемы блока арифметико-логического устройства для умножения двух двоичных чисел

.

Рисунок 3.10 Принципиальная схема управляющего автомата.

Максимальный путь сигнала через комбинационную схему КС1 равен 2-м элементам, и через КС2 – 2-м. Тогда время задержки комбинационных схем определим по формулам:

, (3.26)

. (3.27)

По формулам (3.26), (3.27) определим:

,

.

Время задержки и время предустановки регистра состояний будет полностью определяться соответствующими параметрами триггеров:

, .

4. ПРОВЕРКА РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА СООТВЕТСТВИЕ КОНСТРУКТИВНЫМ ТРЕБОВАНИЯМ

4.1 РАСЧЕТ ТАКТОВОГО СИГНАЛА

Временная диаграмма тактового сигнала представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 Временная диаграмма тактового сигнала.

Устройство управления (триггеры регистра состояния) тактируются по фронту, а операционная часть – по спаду (тактовый сигнал на входы триггеров операционной части подаются через элементы 2И-НЕ). Таким образом, длительность активной фазы сигнала будет определяться быстродействием устройства управления, а фазы – быстродействием операционной части и комбинационной схемы КС1.

Определяющим фактором длительности вычислений устройства управления является готовность управляющих сигналов. Поэтому интервал времени будет определяться временем задержки срабатывания схемы КС2, временем предустановки регистра и временем задержки регистра:

. (4.1)

Подставим в формулу (4.1) численные значения входящих величин, определенные выше:

.

Наибольшее время для вычисления в операционной части потребуется в состоянии , так как в этом состоянии производится суммирование, требующее значительно больших затрат времени по сравнению с другими операциями. Интервал времени будет определяться временем задержки логического элемента, инвертирующего тактовый сигнал, временем установки регистра RgY и временем формирования бита переноса в сумматоре:

. (4.2)

Подставив численные значения, получим:

.

Теперь нетрудно определить период тактового сигнала:

.

4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ВЫЧИСЛЕНИЯ

Максимальное время вычисления определим по формуле