Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Запам’ятовувальний пристрій з мікропрограмним керуванням
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
КН
Кафедра:
Кафедра електронних обчислювальних машин
Інформація про роботу
Рік:
2008
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Комп’ютерна схемотехніка
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
НУ “Львівська політехніка”
Кафедра електронних обчислювальних машин
Курсова робота
з курсу “Комп’ютерна схемотехніка”
на тему:
“Запам’ятовувальний пристрій з мікропрограмним керуванням”
Львів - 2008
ЗМІСТ РОБОТИ
1. Мікропрограма у відповідності із заданим варіантом ………………...
3
2. Граф МПА ………………………………………………………………..
4
3. Отримання виразів для функцій збудження D0, D1 та функцій виходів К0, К1, К2, К3 …………………………………………………
5
4. Спрощення виразів для функцій збудження D0, D1 та функцій виходів К0, К1, К2, К3 …………………………………………………
6
5. Опрацювання та опис функціональної схеми пристрою ……………...
7
6. Опрацювання та опис принципової електричної схеми пристрою …..
9
7. Опрацювання МПА на основі ІС типів КР555РЕ3 (постійний запам’ятовуючий пристрій) та КР555ТМ9 (регістр) ………………...
17
7.1 Отримання виразів для функцій збудження D0, D1 та функцій виходів К0, К1, К2, К3 в цифровій формі …………………………….
17
7.2 Таблиця істинності ПЗП ……………………………………………….
18
7.3 Схема МПА, побудованого на основі ПЗП …………………………...
19
8. Список використаної літератури ……………………………………….
20
1. Мікропрограма у відповідності із заданим варіантом
Мікропрограма 9.2
Початок: Загальний скид
А0:
якщо
то
К0
йти до
А2;
якщо
то
К3,К2
йти до
А2;
якщо
то
К0
йти до
А3;
якщо
то
К3,К2
йти до
А2;
А1:
якщо
то
К1
йти до
А3;
якщо
то
К1
йти до
А0;
якщо
то
К0
йти до
А0;
якщо
то
К2
йти до
А3;
А2:
якщо
то
К0
йти до
А2;
якщо
то
К1
йти до
А1;
якщо
то
К2
йти до
А3;
якщо
то
К0
йти до
А1;
А3:
якщо
то
К0
йти до
А0;
якщо
то
К0
йти до
А2;
якщо
то
К0
йти до
А3;
якщо
то
К2
йти до
А3;
K0 – EWR
K1 – E+1
K2 – CS
K3 – RD
2. Граф МПА
3. Отримання виразів для функцій збудження D0, D1 та функцій виходів К0, К1, К2, К3
D0=
D1=
K0=
K1=
K2=
K3=
4. Спрощення виразів для функцій збудження D0, D1 та функцій виходів К0, К1, К2, К3
D0=
D1=
K0=
K1=
K2=
K3=
5. Опрацювання та опис функціональної схеми пристрою
Рисунок 2 – Функціональна схема запам’ятовувального пристрою
Запам’ятовувальний пристрій з мікропрограмним керуванням складається з операційного автомату (ОА) та керуючого автомату (КА). Операційний автомат складається з лічильника адреси – СТ2 та запам’ятовувального пристрою – RAM, адресованого лічильником.
Лічильник адреси під час дії тактового імпульса (ТІ), виконує наступні операції: скид в “0”, запис та збільшення вмісту на 1 при наявності на керуючих входах сигналів EWR та E+1 відповідно; запам’ятовувальний пристрій, з організацією 256х8, виконує читання при наявності сигналів CS, RD=1, а запис при CS, RD=0.
Входи завантаження лічильника та інформаційні входи/виходи запам’ятовувального пристрою під’єднані до двонаправленої 8-розрядної шини даних (ШД). Керуючі сигнали:
EWR=K0
E+1=K1
CS=K2
RD=K3
Вони виробляються керуючим автоматом у відповідності з заданою мікропрограмою. Керуючий автомат складається з комбінаційної схеми (КС) на 4 входи та 6 виходів, а також синхронного регістра на D-тригерах (RG).
Під впливом вхідних сигналів У1, У0 на виходах регістра формуються сигнали Q1, Q0, що визначають стан мікропрограмного автомата (МПА), а також керуючі сигнали K0=EWR, K1=E+1, K2=CS, K3=RD.
Розглянемо приклад:
A0: Y1=0, Y0=1 K2,K3
З початку роботи проводиться загальний скид автомата. Автомат знаходиться в стані А0. На входи комбінаційної схеми подаються сигнали Y1=0 і Y0=1 та сигнали стану автомата Q1=0 та Q0=0. З комбінаційної схеми в регістр буде записано код 010011. Два старших розряди підуть на вхід комбінаційної схеми, автомат перейде в стан А2, два наступні – це сигнали керування лічильниками, оскільки вони рівні нуль, то значення в лічильниках не зміниться, два молодших розряди керують пам’яттю, оскільки вони рівні одиниці, то в пам’ять за адресою, яка подається з регістра буде записана інформація, яка подається з шини даних.
6. Опрацювання та опис принципової електричної схеми пристрою
Схема електрична принципова запам’ятовувального пристрою з мікропрограмним керуванням зображена у графічній частині курсової роботи.
Вона складається з керуючого автомату і операційного автомату. Комбінаційна схема складається з демультиплексора DD1 (К555ИД4), елементів логіки DD2, DD3 (К155ЛА3, К155ЛН1) та мультиплексорів DD4-DD6 (К555КП2). Синхронний регістр DD7 (К55ТМ9) по сигналу фронтальної синхронізації видає сигнали Q0, Q1, які визначають стан МПА, та керуючі сигнали К0, К1, К2, К3. Лічильник адреси реалізований на мікросхемах DD8, DD9 (К555ИЕ18), а елементи пам’яті на мікросхемах DD10, DD11 (К132РУ9А).
Мікросхема серії К555ИД4. Демультиплексор 2 → 4. Поряд з керуючими входами 2 і 1 є два входи дозволу: & і Е. Для функціонування елемента потрібно подати на ці входи рівень логічного нуля.
Умовне графічне зображення демультиплексора К555ИД4 зображене на рисунку 3.
Рисунок 3 – УГЗ демультиплексора К555ИД4
Таблиця 1 – Таблиця істинності демультиплексора
Входи
Виходи
E
&
2
1
D4
D3
D2
D1
1
X
X
X
1
1
1
1
X
1
X
X
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
Умовне графічне зображення мультиплексора К555КП2 зображене на рисунку 4. Мікросхема складається з двох мультиплексорів, кожен з яких має по чотири інформаційних входи і свої стробуючі входи E0 і E1. Два адресних входи DCE1, DCE2 одночасно керують двома мультиплексорами.
Рисунок 4 – УГЗ мультиплексора К555КП2
Таблиця 2 – Таблиця істинності мультиплексора К555КП2
Входи
Вихід
E0
DCE1
DCE2
0.0
0.1
0.2
0.3
D0
1
X
X
X
X
X
X
0
0
0
0
0
X
X
X
0
0
0
0
1
X
X
X
1
0
0
1
X
0
X
X
0
0
0
1
X
1
X
X
1
0
1
0
X
X
0
X
0
0
1
0
X
X
1
X
1
0
1
1
X
X
X
0
0
0
1
1
X
X
X
1
1
На рисунку 5 зображене умовне графічне зображення регістра К555ТМ9.
Регістр являє собою шість D-тригерів з загальним входом скидання R.
Рисунок 5 – УГЗ регістра К555ТМ9
Таблиця 3 – Таблиця істинності регістра К555ТМ9
t
t+1
Входи
Виходи
C
R
Di
Qi
0
1
X
Qn
1
1
1
1
0
0
X
0
X
0
Мікросхема К555ИЕ18 – це чотирьохрозрядний двійковий лічильник, виконаний на двоступеневих D-тригерах. Лічильник синхронний. Керування режимом лічби здійснюється за допомогою входів дозволу лічби E+1, попереднього запису EWR і дозволу переносу CR1.
Рисунок 6 – УГЗ лічильника К555ИЕ18
Рисунок 7 – Часова діаграма роботи лічильника К555ИЕ18
В якості запам’ятовуючих елементів використовуються мікросхеми К132РУ9А. Для запису 256х8 розрядних слів використовується дві мікросхеми. Вони мають двонаправлену тристабільну ШД, адресні входи та входи для вибору режимів роботи WE, CS.
Рисунок 8 – УГЗ мікросхеми К132РУ9А
Розглянемо приклад:
A0: Y1=0, Y0=1 K3,K2 йти до A2
A2: Y1=1, Y0=0 K2 йти до A3
A3: Y1=0, Y0=0 K0 йти до A0
Для початкового загального скиду на входи RESET мікросхем подається короткочасний сигнал низького рівня, тобто логічний "0". МПА знаходиться у стані А0, оскільки на адресних входах мультиплексорів D4-D6 такий набір сигналів: 2-"0", 14-"0".
На входи дешифратора D1 подаються сигнали Y1="0", Y0="1", на виходах дешифратора 9-"1", 10-"0", 11-"1", 12-"1". На вході 10 мультиплексора D4 логічна "1", на виході 9-"1". На входах 6 і 10 мультиплексора D6 логічна "1", на виходах 9 і 7-"1". На виході регістра 12 - "1" формує команду CS для активізації роботи пам’ятіD10,D11. На виході регістра 15 - "1" формує команду RD для читання з пам’яті за адресою А0. На виходах регістра 2-"0", 5-"1", МПА переходить у стан А2.
На адресних входах мультиплексорів такий набір сигналів: 2-"0", 14-"1". На входи дешифратора DD1 подаються сигнали Y1="1", Y0="0", на виходах дешифратора 9-"1", 10-"1", 11-"0", 12-"1". На вході 4 мультиплексора D6 логічна „1”, на виходах 7 – „1”. На входах мультиплексора D4 4 і 12 – логічна "1", на виходах 7,9 - "1". На виході регістра 12 -"1”. Відбувається запис в пам’ять за адресою А0. На виходах регістра 2-„1”, 5-„1”. МПА переходить у стан А3.
На адресних входах мультиплексорів такий набір сигналів: 2-"1", 14-"1". На входи дешифратора D1 подаються сигнали Y1="0", Y0="0", на виходах дешифратора 9-"0", 10-"1", 11-"1", 12-"1". На вході 3 мультиплексора D5 логічна „1”, на виході 7 – „1”. На виході регістра 7 – „1”. Сигнал подається на вхід EWR, лічильників D8,D9 для запису в них адреси прочитаної з пам’яті. На виходах регістра 2-"0", 5-"0", МПА переходить у стан А0.
Рисунок 9 – Часові діаграми читання та запису елемента К132РУ9А
7. Опрацювання МПА на основі ІС типів КР555РЕ3 (постійний запам’ятовуючий пристрій) та КР555ТМ9 (регістр)
7.1 Отримання виразів для функцій збудження D0, D1 та функцій виходів К0, К1, К2, К3 в цифровій формі
D0 = v( 1,6,8,10,11,13,14,15)
D1 = v(0,1,2,4,7,8,10,11,12,13,15)
K0 = v(0,2,3,7,8,9,11,14)
K1 = v(1,5,6)
K2 = v(4,10,12,13,15)
K3 = v(4,12)
7.2 Таблиця істинності ПЗП
Таблиця 4 – Таблиця істинності ПЗП
A
Y1
Y0
Q1
Q0
K3
K2
K1
K0
D1
D0
B
0
0
0
0
0
1
1
0
6
1
0
0
0
1
1
1
1
11
2
0
0
1
0
1
1
6
3
0
0
1
1
1
4
4
0
1
0
0
1
1
1
4
5
0
1
0
1
1
8
6
0
1
1
0
1
1
9
7
0
1
1
1
1
1
6
8
1
0
0
0
1
1
1
7
9
1
0
0
1
1
4
10
1
0
1
0
1
1
1
19
11
1
0
1
1
1
1
1
7
12
1
1
0
0
1
1
1
40
13
1
1
0
1
1
1
1
19
14
1
1
1
0
1
1
5
15
1
1
1
1
1
1
1
19
8
4
2
1
32
16
8
4
2
1
D0 = v( 1,6,8,10,11,13,14,15)
D1 = v(0,1,2,4,7,8,10,11,12,13,15)
K0 = v(0,2,3,7,8,9,11,14)
K1 = v(1,5,6)
K2 = v(4,10,12,13,15)
K3 = v(4,12)
7.3 Схема МПА, побудованого на основі ПЗП
Рисунок 10 – Схема МПА, побудованого на основі ПЗП
8. Список використаної літератури
Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник./ Под ред. С.В. Якубовского. — М.: Радио и связь, 1990;
Цифровые интегральные схемы: Справочник./ Под ред. П.П. Мальцева. — М.: Радио и связь, 1994;
Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. — М.: Радио и связь, 1994;
Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. — СПб.: БХВ — Санкт – Петербург, 2000;
Полупроводниковые БИС ЗУ: Справочник./ Под ред. Гордонова А.Ю. – М.: Радио и связь, 1987.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора