Реферат: Устройство управления синхронного цифрового автомата

N_mk2= N_mk1+2

N_mk3= N_mk2+2

N_mk4= N_mk3+2,

где N_ж — номер студента по списку в журнале, N_mk1, N_mk2, N_mk3, N_mk4 — коды 4-х микрокоманд.

Итак, рассчитываем коды микрокоманд, исходя из того, что N_ж=21:

N_mk1=21+20=41D=101001B,

N_mk2= 41+2=43D=101011B,

N_mk3= 43+2=45D=101101B,

N_mk4= 45+2=47D=101111B.

Состояния УУ фиксируются и сохраняются в параллельном 6-разрядном регистре, построенном на синхронных JK-триггерах, где вход J переводит триггер в состояние (Q=1,Q=0), а вход K — в состояние (Q=0,Q=1). Запись информации в триггер происходит при наличии сигналов либо на входе J, либо на входе К триггера и лишь только в момент действия тактирующего импульса С (C=1). Также в триггерах имеются инверсные асинхронные входыS иR, которые используются при начальной установке триггеров в исходное состояние L1 (S=0), либо L0 (R=0). Поскольку входыR иS инверсные, то их срабатывание происходит в момент наличия на них сигнала, имеющего уровень L0. Так как эти входы асинхронны, то они позволяют устанавливать триггер в исходное состояние в любой момент времени, независимо от уровня тактового импульса C.

Сигналы обратной связи, определяющие следующее состояние регистра, формируются с помощью дешифраторов состояния регистра (ДС). Они выполняются на логических элементах И, причём единичный сигнал на выходе каждого ДС формируется в ответ на некоторую единственную входную комбинацию.

Начальное состояние регистра определяется кодом первой МК и фиксируется в регистре путем установки в состояние единицы соответствующих коду разрядов регистра. Установка производится сигналами логического нуля (L0) по асинхронным входам S. При этом на выходе дешифратора состояния регистра ДС1 формируется сигнал обратной связи, переводящий регистр в следующее заданное состояние, соответствующее коду микрокоманды N_mk2. В следующее состояние регистр переводится с подачей синхроимпульса. После этого формируется сигнал обратной связи уже на выходе дешифратора ДС2 и в регистр помещается код микрокоманды N_mk3 и т. д. Сигналом ДС4 регистр сбрасывается в состояние L0 по установочным входам R через инвертор, выполняющий также роль элемента задержки.

Шифратор представляет собой комбинационное устройство с шестью входами и десятью выходами, который преобразует коды состояния реги­стра в коды выходных управляющих сигналов.

Синхронизирующее устройство состоит из задающего генератора тактовой частоты ЗГ и ключа , обеспечивающего прохождение синхроимпульсов на регистр лишь после установки кода N_mk1. Ключевая схема состоит из асинхронного вспомогательного RS-триггера Т7 и элемента И. Триггер Т7 устанавливается в состояние L1 после подачи сигнала с ДС1 и отпирает ключ, выполненный на элементе И — сигналы с ЗГ поступают на тактовые входы регистра. Сигналом с ДС4 триггер сбрасывается в состояние L0 и запирает ключ на элементе И, после чего прохождение СИ на тактовые входы регистра прерывается.

Как было определено выше, код первой микрокоманды N_mk1=101001B. Следовательно, начальное состояние устанавливается подачей сигнала нулевого уровня на S-входы триггеров Т1, Т4, Т6 (S1, S4, S6).

Н
а входы дешифратора состояния регистра подаются сигналы прямых либо инверсных выходов триггеров, в зависимости от того, на каком из них в данный момент имеется уровень L0. Соответственно кодам состояния УУ, дешифраторы реализуют следующие функции:

Составим таблицу переходов:

Код состояния	Двоичный код состояния	Переход	Адрес подачи сигнала обратной связи
Начало	000000	041	Вх. S1, S4, S6
41	101001	4143	ДС1 – J2
43	101011	4345	ДС2 – J3, K2
45	101101	4547	ДС3 – J2
47	101111	470	ДС4 – R1, R2, R3, R4, R5, R6

Из записи двоичных кодов состояний 41 и 43, видно, что для перехода из состояния 41 в состояние 43 необходимо триггер второго разряда Т2 перевести в состояние L1 по входу J2. Сигналы обратной связи для остальных переходов определяются аналогичным образом. Следует отметить, что если на один из входов сигнал поступает несколько раз, то на этот вход ставится элемент ИЛИ с соответствующим количеством входов.