г1

-1:

УЯ

t

б) ъ

Рис. 6.1

Универсальная ячейка построена на логических элементах ИЛИ, И (рис. 6.1,а), имеющих естественные задержки Ti и Т2. Общая задержка сигнала с входа на выход УЯ составляет T=Ti+T2. Универсальная ячейка УЯг имеет два типа входов: хл, JCn, сопоставляемые с логическим условием р1], рлп, и </1], у\ сопоставляемые с выходами УМ V/i1"1 предыдущих уяг-1. Каждая УЯ сопоставляется с микрокомандой, т. е. с внутренним состоянием МА. При этом если к микрокоманде Л4„ с которой сопоставлена УЯц есть переход от М„ /=1, к, с которыми сопоставлены УЯ], j=1, к, то выход У уя.) соединяется со входом у] УЯг. Если в микрокоманду М„ сопоставленную с УЯг, входит оператор Л;, то сигнал на выход za i дискретного устройства поступает с выхода УЯ], а с входами х1, Xi, l<=n, УЯ сопоставляются переменные pj, pjl, если оператор Ai выполняется при значениях ЛУ pi1, =1, pil =1.

Поскольку при задании автомата на языке ЛСА каждому внутреннему состоянию соответствует микрокоманда, синтез автомата будем осуществлять непосредственно по системе микрокоманд. Примем, что в каждой микрокоманде имеется не более одного» оператора. Универсальные ячейки будем сопоставлять с микрокомандами. Определим условия, при которых с одной микрокомандой может быть сопоставлена одна УЯ.

Для удобства назовем оператор Ai, входящий в микрокоманду Mi, начальным, а оператор [Aj], к которому необходимо перейти после выполнения микрокоманды Mi - конечным. Так как с входами Xi, Xn универсальной ячейки должна быть сопоставлена конъюнкция переменных pi, рп, то автомат по системе микрокоманд может быть реализован в базисе УЯ тогда, когда выполняются следующие условия [18]:

1.В каждой микрокоманде имеется одна и только одна ветвь, заканчивающаяся начальным оператором.

2.В одной микрокоманде не должно быть более одной ветви с одним и тем же конечным оператором.

3.В микрокоманде оператор может быть или начальным, или конечным. В середине микрокоманды он не должен стоять.

4.Если оператор Л, является в микрокомандах конечным (т. е. [Aj]), то

а) у "ijAjpr, 1=1 i...k

PrAj, sn,

если п - число ЛУ в ЛСА;

б) для микрокоманды. Mi, в которой начальным оператором является Ai, должно быть выполнено равенство

Рп- Prs-Pii--Pi.=pil,.. Рст,

где pj 1, ... pr получено в соответствии с п. а); pil .... pli соответствует ветви в Mj, заканчивающейся начальным оператором Aj;

m<=s+l.

Пример 6.1. Пусть заданы логическая схема алгоритма и система микрокоманд: Я= I1 A Pi TVa Т2 Is А р8 Т3 i2 А Р2 Т2 Pi Г1 w Т3(6.1)

Т

м

л,

Pi

Рг + ~ / \[А3]

[

*Ч = А

J

jilAl

Pi

+ -

/ \[AX]

I ; МА, = { Л2+р2

-[А3

)

\[AS] J

Из системы микрокоманд видно, что первые три условия выполняются для всех микрокоманд. Легко убедиться, что выполняется и четвертое условие. Вначале проверим выполнение условия 4а: для конечного оператора Ai

Mi V о ax у p2 Pi ax= pl a1(\y о v p2)= Pi Л ;

для конечного оператора А2 Pi Рг А% V Р2 Л 2 V Pi Pi А2 = р2 А2 (рх У I У Pi) = р2А2;

для конечного оператора Л3 PiP"2 А, Ур2А3у р~2 А3 =~Рг А3 (Pl у 1 V 0 = Рг А3.

Теперь проверим выполнение условия п. 46: для начального оператора Ai в Мдл имеем

Pi-Pi = Pi;

для начального оператора Лз в Мл, имеем

\Рг-Рг = Рг ;

для начального оператора Аз в МлЛ имеем

\P2-P2 =Pl-

Таким образом, четвертое условие также выполняется.

Схема реализованного автомата в базисе УЯ изображена на рис. Ь.2. так видно из рисунка, выход уя1 соединен со входами УЯ2 и УЯз, так как после Ма возможен переход к Ма2 и Ма3. При этом входами Xi, .... Xn уя1 являются pi и p2, так как переход Ма, осуществляется от ма, при pi=0 и р2=1. В случае перехода МА во внутреннее состояние, соответствующее Мл. он остается в нем до тех пор, пока значение pi=0 не сменится на pi=l. Аналогично во внутреннее состояние, соответствующее Мд,. микропрограммный автомат перейдет после ма (вход от уя1) и Ма, (вход от УЯз) при pi=l и р2=1. При этом МА останется во внутреннем состоянии, соответствующем ма2, до тех пор, пока значение p2=1 не сменится на р2=0 (см. Ма2). Заметим, что на незадействованные входы Xi, Хп должен постоянно подаваться единичный сигнал.

Таблица 6.1

Для сравнения языкаЛСА с языком таблиц .переходов приведем запись

условий рассматриваемогоавтомата на языке таблиц переходов (табл. 6.1, в

которой указан номер1-й ячейки, соответствующей i-му внутреннему состоянию автомата).

Из рассмотрения этой системы микрокоманд видно, что в ней выполняются три первых условия. Как и ранее, убедимся в выполнении четвертого условия: для оператора Ai (piVp1)p1p2=p1p2: для оператораA2 p1p2-p2=p1p2;

для оператора A3 p1p1 =p1. Схема МА изображена на рис. 6.3, а таблица переходов - в табл. 6.2.