Управляющий автомат со схемной логикой (УАСЛ)

Назначение и состав УАСЛ

Управляющий автомат служит для формирования последовательности микрокоманд из заданного набора Y1, Y2, Y3 с помощью сигналов логических условий X1, X2, поступающих с выходов операционного автомата. Сформированная управляющим автоматом последовательность микрокоманд поступает на входы операционного автомата и обеспечивает выполнение операции умножения двоичных чисел.

Принципы построения УАСЛ изложены в параграфе 4.4. В его состав (рис. 13.24, а) входят комбинационная схема и два RS-триггера, предназначенных для хранения сигналов о состоянии (ап) операционного автомата. Он имеет два информационных входа X1, X2 и два управляющих входа, на которые поступают синхроимпульсы СИ и пусковой импульс ПИ для сброса триггеров.

Принцип работы УАСЛ

При X2 = 0 в зависимости от состояния информационного входа X1 на срезе каждого поступающего синхроимпульса СИ управляющий автомат формирует одну из микрокоманд Y1, Y, или Y3 (рис. 13.24, б). Независимо от состояния входов Xv X2 управляющего автомата пусковой импульс ПИ = 1 производит сброс триггеров. Поэтому на вход дешифратора поступает код 00 и на одном из его выходов формируется единичный сигнал, соответствующий исходному состоянию а0 или микрокоманде Y1. На срезе первого СИ (после ПИ) происходит начальная загрузки регистров и счетчика операционного автомата. После начальной загрузки X2 = 0, поэтому:

• • при X1 = 0 на срезе каждого последующего СИ управляющий автомат формирует микрокоманду Y3 сдвига содержимого регистровой пары RG3, RG2;
• • при X1 = 1 на срезе первого синхроимпульса СИ формируется микрокоманда Y2 сложения содержимого RG3 и RG1, а на срезе следующего за ним СИ — микрокоманда Y3 сдвига содержимого регистровой пары RG3, RG2.

Рис. 13.24. Управляющий автомат со схемной логикой (а) и временные диаграммы, поясняющие принцип ее работы (б)

С поступлением сигнала Х2 = 1 операция умножения завершается.

Проверка функционирования УACJI. Для проверки работы УАСЛ используются четыре генератора D01 — D03. Генераторы D01, D02 вырабатывают входные сигналы X1, X2; генератор D03- синхроимпульсы; генератор D04 — пусковой импульс ПИ = 1 на первом такте. Выберем сигналы X1, X2 (табл. 13.2), исходя из алгоритма умножения двоичных чисел 0111 X 0101 (см. рис. 4.21). В этом случае УАСЛ должен сформировать следующую последовательность микрокоманд: Yi > Y2 > Y3 -> Y3 > Y2 > F3 > F3, > Окончание операции умножения (X2 = I).

Таблица 13.2

Как ясно из временных диаграмм (рис. 13.24, б), именно такая последовательность микрокоманд и получена в результате моделирования схемы УАСЛ.