Разбиение множества мо на подмножества, сегментация соответствующего формата данных

 

Множество выполняемых регистром МО Y={ y_1, y₂, y₃, y₄, y₅, y₆, y₇, y₈, y₉} условно можно разбить на два подмножества:

 

Y₁={y₁, y₂, y₃, y₄, y₅, y₆, y₇} и Y₂={ y₈, y₉}.

 

Первое множество включает в себя такие МО, в результате выполнения которых происходят изменения содержимого регистра. Эти МО описываются оператором присваивания

 

Рг: =f (A1, A2,A3, Рг),

 

где f - некоторая функция от значений слов, поступающих по входным шинам - A1, A2,A3, а также от содержимого регистра Рг, которое существовало в нем до момента выполнения данной МО.

К подмножеству Y₂ отнесем такие МО, в результате выполнения которых не происходит изменение содержимого регистра, но осуществляется передача в некоторую совокупность выходных шин кодов, которые зависят, в общем случае, и от содержимого регистра Рг, и от кодов на входных шинах. Эти МО описываются оператором присваивания вида:

 

В: = Ф (Рг,A3),

 

где В _- выходная шина, Ф - некоторая функция от содержимого регистра Рг и входной шины А3.

Структура МФР с учётом разбиения множества МО Y на подмножества Y₁ и Y₂ представлена на рис.1. Здесь первая комбинационная схема (КС1) управляется микрооперациями из подмножества Y_1, а вторая (КС2) - из подмножества Y₂, собственно регистр может быть синхронным либо асинхронным. Схемой КС3 вырабатываются признаки Х результата обработки регистром входных переменных А и, возможно предыдущего значения регистра. Методика разбиения на сегменты, то есть сегментация, основана на том, что поочередно рассматривается каждая МО, выполняемая МФР или шиной, при этом выявляются разряды регистра (шины), которые выполняют одну и ту же функцию. Затем рассматривается вся совокупность МО (при синтезе КС1-Y1, KC2-Y2) и производится пересечение исходных сегментов: при этом образуются новые сегменты, которые также составляют разрядное поле МФР либо шины.

 

Рис.1. Структура МФР

Формирование функций возбуждения для T триггера

Функции возбуждения

 

По заданию: тип триггера - T (синхронный):

 

Q (t)	Q (t + 1)	T
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

 

Некоторые МО я выполняю как для Д триггера (для упрощения схемы). Доказательство связи Д и Т триггеров:

 

Q (t)	Q (t+1)	T
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

 

Q (t)	Q (t+1)
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

 

Как видно из таблиц: Т триггер одинаков с "исключающим или".

 

где Q (t) = R и Q (t+1) = D

Синтез производился по следующему принципу:

Получаем то значение, в которое необходимо установить регистр.

Мультиплексором производим выборку нужного значения в зависимости от используемой микрооперации.

Значение разряда регистра полученное на выходе мультиплексора необходимо подать на соответствующий разряд триггера. Кстати необходимо отметить и то, что если не действует ни одна из микроопераций, регистр должен сохранять своё значение.

микрооперация Y1:

данные функции возбуждения будут реализованы на сумматоре S1 (i) =A1 (i-1) - R (i)

 

S1	R	R (t+1)	T
0	0	0	0
0	1	0	1
1	0	1	1
1	1	1	0

 

R (t+1) (i) =S1 (i), i=1: 7

T (i) = 1 (i) +S1 (i) = 1, i = 1: 7

R (t+1) (8) = 0

 

R	R (t+1)	T
0	0	0
1	0	1

 

T (8) = R (8)

микрооперация Y2:

T (i) = , i = 1: 8

микрооперация Y3:

 

T (1) = A1 (1)

T (2) =

T (i) = A2 (i), i = 3: 8

 

микрооперация Y4:

 

T (i) = A1 (i) R (i), i = 1: 3

T (j) = A2 (j) R (j), i = 4: 8

 

микрооперация Y5:

 

, i = 2: 8

 

микрооперация Y6:

данные функции возбуждения будут реализованы на сумматоре

 

V = S6 = R (i) +R (1) A1 (1). R (1) A1 (1). R (1) A1 (1). R (1) A1 (1). R (1) A1 (1). R (1) A1 (1). R (1) A1 (1).1

T (i) = S6 (i) , i = 1: 8

 

микрооперация Y7:

 

T (1) =

T (i) = S7 (i), i = 2: 8

Каждую МО

Микрооперации у8 и у9 не изменяют содержимое регистра, а формируют шину В:

микрооперация Y8:

 

сумматоры: N = S8 = R+A3 и E = S81 = R-A3

B = , i = 1: 8

 

микрооперация Y9:

 

Сегментация

 

Так как многие операции для разных разрядов одинаковы, то имеет смысл провести сегментацию.

Y1	1	2	3	4	5	6	7	8
Y2	1	2	3	4	5	6	7	8
Y3	1	2	3	4	5	6	7	8
Y4	1	2	3	4	5	6	7	8
Y5	1	2	3	4	5	6	7	8
Y6	1	2	3	4	5	6	7	8
Y7	1	2	3	4	5	6	7	8
R	1	2	3	4	5	6	7	8
Y8	1	2	3	4	5	6	7	8
Y9	1	2	3	4	5	6	7	8
B	1	2	3	4	5	6	7	8

Синтез МФР