Фрагмент для ознакомления
Рис. 7. Структурная схема управляющего устройства.
3.6 Построение таблицы функционирования комбинационного узла
Таблица функционирования содержит графы, в которые заносятся данные текущего состояния, значения выходных условий, данные следующего состояния, в которое должно перейти устройство, и выходные сигналы комбинационного узла. Функционирование комбинационного узла разрабатываемого управляющего устройства представлено в табл. 6.
Заполнение таблицы производится следующим образом.
Берется начальное состояние a0 и записывается кодовая комбинация из табл. 5.
Заполняется колонка следующего состояния, которое по графу задает состояние a1 и записывается кодовая комбинация из табл. 5.
Колонка «условие перехода» согласно графу не содержит значений и поэтому записывается «-».
Колонка «сигналы установки триггеров регистра» заполняется в зависимости от того, из какого состояния в какое переходит комбинационный узел и соответственно какие значения необходимо сформировать на выходах триггеров.
Если в триггер был записан 0, а нужно записать 1, то 1 подается на нужный вход S, если в триггер была записана 1, а нужно записать 0, то 1 подается на вход R.
Колонка управляющих сигналов заполняется согласно графу.
Далее можно заполнять другую строку таблицы, выбрав очередную стрелку на графе. В табл. 6 отражены все стрелки, изображенные на графе.
Таблица 6. Функционирование комбинационного узла.
Текущее состояние Следующее состояние Условие
перехо-да Выходные сигналы Обоз-
наче-ние Кодовая комбина-ция Обозначение Кодовая комбина-ция Сигналы установки триггеров регистра Управляющие сигналы микроопераций Q3 Q2 Q1 Q3 Q2 Q1 a0
a1
a1
a1
a2
a2
a2
a3
a4
a4 0
0
0
0
0
0
0
0
1
1 0
0
0
0
1
1
1
1
0
0 0
1
1
1
0
0
0
1
0
0 a1
a0
a2
a2
a3
a3
a4
a4
a2
a2 0
0
0
0
0
0
1
1
0
0 0
0
1
1
1
1
0
0
1
1 1
0
0
0
1
1
0
0
0
0 -
x2
-
S1
R1
S2, R1
S2, R1
S1
S1
S3, R2
S3, R2, R1
R3, S2
R3, S2 y1, y2, y3
-
y4
y5
y6
y7
y8, y9
y8, y9
y4
y5 3.7 Запись логических выражений для выходных величин комбинационного узла
Для каждой строки таблицы функционирование комбинационного узла запишем логическое выражение в следующей форме: в левой части выражения перечислим переменные, приведенные в графе выходных величин, а в правой части – логическое выражение, представленное через текущее состояние ai и значения условий перехода. Все логические выражения приведены в табл. 7.
Таблица 7. Функционирование комбинационного узла.
Состояние Условие Сигналы триггеров Управляющие сигналы Логические выражения a0
a1
a1
a1
a2
a2
a2
a3
a4
a4 -
x2
-
S1
R1
S2, R1
S2, R1
S1
S1
S3, R2
S3, R2, R1
R3, S2
R3, S2 y1, y2, y3
-
y4
y5
y6
y7
y8, y9
y8, y9
y4
y5 S1, y1, y2, y3 = a0
R1 = a1. x2
S2, R1, y4 = a1.
S2, R1, y5 = a1.
S1, y6 = a2.
S1, y7 = a2.
S3,R2, y8, y9 = a2 .
S3, R2, R1, y8, y9 = a3
R3, S2, y4 = a4 .
R3, S2, y5 = a4 .
Определим логическое выражение для каждой выходной величины. Для этого записываем равенство, в левой части которого указываем выходную величину, в правой части – связанные через операцию дизъюнкции (логическое сложение) правые части тех из ранее составленных выражений, в которых представлена данная выходная величина. Полученные выражения приводим к минимальной форме и записываем в табл. 8.
Таблица 8.
Выходные величины Логические выражения для комбинационного узла Логические выражения для каждой выходной величины 1 2 3 S1 S1, y1, y2, y3 = a0
S1, y6 = a2.
S1, y7 = a2. S1= a0+a2.+ a2. = a0+a2.(+ ) R1 R1 = a1. x2
S2, R1, y4 = a1.
S2, R1, y5 = a1.
S3, R2, R1, y8, y9 = a3 R1 = a1. x2+ a1. + a1. +a3 = a1+ a3 S2 S2, R1, y4 = a1.
S2, R1, y5 = a1.
R3, S2, y4 = a4 .
R3, S2, y5 = a4 . S2 = a1. + a1. + a4 . + a4 . = a1. + a4. = .( a1+ a4)
R2 S3,R2, y8, y9 = a2 .
S3, R2, R1, y8, y9 = a3 R2 = a3+ a2 . S3 S3,R2, y8, y9 = a2 .
S3, R2, R1, y8, y9 = a3 S3= a2 . +a3 R3 R3, S2, y4 = a4 .
R3, S2, y5 = a4 . R3= a4 . + a4 . = a4 . y1
y2
y3 S1, y1, y2, y3 = a0
y1 = a0; y2 = a0; y3 = a0
y4 S2, R1, y4 = a1.
R3, S2, y4 = a4 . y4 = a1. + a4 . =.( a1+ a4) y5 S2, R1, y5 = a1.
R3, S2, y5 = a4 . y5 = a1. + a4 . =.( a1+ a4) y6 S1, y6 = a2. y6 = a2. y7 S1, y7 = a2. y7 = a2. y8
y9 S3,R2, y8, y9 = a2 .
S3, R2, R1, y8, y9 = a3 y8 = a3+ a2 . ; y9 = a3+ a2 .
3.8 Построение схемы комбинационного узла и процессора
По полученным данным в пункте 3.7 строится логическая схема комбинационного узла. Входящие в выражения значения а0, а1, а2, a3, определяемые комбинацией значений Q2 и Q1, могут быть получены с помощью дешифратора. Остальная часть схемы строится в соответствии с полученными для выходных величин логическими выражениями. Схема комбинационного узла приведена на рис. 8.
Рис. 8. Логическая схема комбинационного узла.
Рис. 9. Логическая схема управляющего устройства.
Рис. 10. Логическая схема процессора.
4 Программирование операции умножение на базе МК51
Для выполнения операции умножения воспользуемся регистрами R1, R2 и R3. Все действия в МК51 осуществляются через аккумулятор A, поэтому предусмотрим его обнуление в программе. Флаг переноса C будем использовать для анализа пар битов множителя и для передачи результата из аккумулятора, который и будет служить нам для временного хранения промежуточного результата, в регистр R2. В регистр R2 будет записан результат умножения. Так как регистр R2 восьми разрядный, то операцию сдвига нужно выполнить восемь раз для получения правильного результата. Регистр R3 будем использовать в качестве счетчика.
0000 C3 CLR C ; обнуление флага перенос
0001 E4 CLR A ; обнуление аккумулятора
0002 7905 MOV R1,#05 ; загрузка множимого в R1
0004 7A05 MOV R2,#05 ; загрузка множителя в R2
0006 7B04 MOV R3,#08 ; загрузка счетчика R3
0008 CA XCH A,R2 ; обмен содержимым A и R2
0009 13 RRC A ; сдвиг A вправо
000A CA XCH A,R2 ; обмен содержимым A и R2
000B 5001 JNC 000E ; переход, если С=0
000D 29 ADD A,R1 ; сложение A и R1
000E 13 RRC A ; сдвиг A вправо
000F CA XCH A,R2 ; обмен содержимым A и R2
0010 13 RRC A ; сдвиг A вправо
0011 CA XCH A,R2 ; обмен содержимым A и R2
0012 DBF7 DJNZ R3,000B ; переход, если R3 ? 0
Ниже приведена программа в шестнадцатеричных кодах, записанных в память.
---- PGM ROM ---
0000 C3 E4 79 05 7A 05 7B 04 - CA 13 CA 50 01 29 13 CA
0010 13 CA DB F7
Вся программа занимает в памяти 20 байт и в ней используется 7 команд: CLR, MOV, XCH, RRC, JNC, ADD, DJNZ. Команды используют различное количество байт в памяти, и на их выполнение затрачивается различное количество машинных циклов (см. табл. 10).
Таблица 10.
Команда Байт Циклов /тактов Количество выполненных команд Всего тактов CLR
MOV
XCH
RRC
JNC
ADD
DJNZ 1
1
1
1
2
1
2 1/12
1/12
1/12
1/12
2/24
1/12
2/24 2
3
18
17
8
2
8 24
36
216
204
192
24
192 Итого: 888
Литература
Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Учебник для техникумов. Москва, «Горячая линия - ТЕЛЕКОМ», 2002
Каган Б.М., Каневский М.М. Цифровые вычислительные машины и системы. Под редакцией Б.М. Кагана. Изд. 2-е, перераб. Учебное пособие для вузов. М.: «Энергия», 1974
8
22
22
Вопрос-ответ:
Какая схема используется для наплавки поверхности конусов в нижнем положении?
Для наплавки поверхности конусов в нижнем положении используется схема установки с постоянной скоростью наплавки.
Что такое электродуговая наплавка под слоем флюса?
Электродуговая наплавка под слоем флюса - это процесс наплавки, при котором электродуга образуется под слоем флюса, который защищает наплавляемую поверхность от окисления и обеспечивает более качественное соединение металлов.
Как рассчитываются основные параметры режима наплавки?
Основные параметры режима наплавки рассчитываются с учетом требований к наплавляемому материалу, основе и применяемым материалам для наплавки, а также с учетом желаемого качества и свойств получаемого слоя.
Какие существуют установки для наплавки?
Существует несколько типов установок для наплавки, включая ручные, полуавтоматические и автоматические установки различной конструкции и назначения.
Как описать установку для механизированной наплавки и ее работу?
Установка для механизированной наплавки представляет собой комплексное оборудование, включающее сварочный аппарат, механизмы для перемещения электрода и обрабатываемой детали, а также системы контроля и управления процессом. Работа установки заключается в автоматическом нанесении наплавочного материала на поверхность детали с заданной скоростью и параметрами.
Какая схема установки используется для наплавки поверхности конусов в нижнем положении?
Для наплавки поверхности конусов в нижнем положении с постоянной скоростью наплавки используется схема установки с электродуговой наплавкой под слоем флюса.
Какие основные параметры режима наплавки необходимо рассчитать?
Основные параметры режима наплавки, которые необходимо рассчитать, включают скорость наплавки, ток и напряжение сварочного аппарата, а также скорость вращения конуса.
Какие существуют установки для наплавки поверхности конусов?
Существуют различные установки для наплавки поверхности конусов, включая механизированную установку с вертикальным перемещением аппарата и установки с использованием источников питания ВДУ.
Как описать установку для механизированной наплавки и ее работу?
Установка для механизированной наплавки включает в себя систему вертикального перемещения аппарата и источник питания ВДУ. Работа установки заключается в наплавке поверхности конусов в нижнем положении с постоянной скоростью наплавки.
Какое оборудование, инструмент и материалы используются при наплавке поверхности конусов в нижнем положении?
При наплавке поверхности конусов в нижнем положении используется сварочный аппарат, источник питания ВДУ, а также инструменты и материалы для электродуговой наплавки под слоем флюса.
Какая схема используется для наплавки поверхности конусов в нижнем положении?
Для наплавки поверхности конусов в нижнем положении используется схема установки с постоянной скоростью наплавки и электродуговой наплавкой под слоем флюса.