Организация и функционирование электронных вычислительных машин

Белорусский Государственный Университет

Информатики и Радиоэлектроники

Контрольная работа

по дисциплине

Организация и функционирование ЭВМ

Выполнил: Проверил:

Cмоленский П.О. Пешков А.Т.

Зачетная книжка №510701

(Ликвидация академической разницы)

Минск, 2009

Задание 1.1

Задание предполагает нахождения значений С1, С2, С3, С4, определяемые выражениями:

С1 = А+В, С1 = А-В, С1 = В- А+, С1 =- А –В

При выполнении задания операнды А и В необходимо представить в двоично-десятичной системе, сформировать для них прямые коды и, используя заданный код в варианте по правилам двоично-десятичной арифметики, описанной в разделе «Арифметика с алгебраическими двоично-десятичными числами», найти значения С1, С2, С3, С4.

Результат должен быть представлен в прямом коде.

Условие:

Операнд А

Операнд В

Код, используемый при выполнении задания: дополнительный.

Решение:

С1 = А+В

С2 = А − В = A + (−B)

С3 = В − А = B + (−A)

С4 = − А – В = - (A+B)

Дополнительный код нужно заменить инверсным и учесть это при коррекции.

(см. аналогичные примеры по операциям с 2 10-ыми числами в методических материалах).

Задание 1.2

Задание предполагает выполнение заданной операции над числами А и В, представленными с плавающей точкой.

При выполнении задания порядки и мантиссы операндов А и В, заданные в таблице, необходимо представить в двоичной системе счисления и сформировать для них прямые коды. Разрядность модуля порядка должна быть равна 3, разрядность модуля мантиссы - 6 .

Результат (порядок и мантисса) должен быть представлен в прямом коде в нормализованной форме.

Условие:

Решение:

Выравнивание порядков:

Значит, сдвигаем мантиссу числа B на 2 вправо:

[Bм] = 1.001 100

Сумма мантисс:

С1  { = 0.100, = 11.010 110}

Задание 1.2 принято.

Задание 2.1

Задание относится к разделу “Схемотехнические основы ЗВМ” и состоит из двух частей:

• построить блок управления аппаратного принципа, реализующий заданную ГСА ( ГСА - граф- схема алгоритма).

• построить блок управления микропрограммного принципа, реализующий заданную ГСА.

Задание 2.1

Построить цифровой автомат заданного типа (Мили или Мура) для заданной ГСА, используя заданный тип триггера (RS-, D-, T-триггер). Тип автомата, номер ГСА (соответствует номеру рисунка, на котором она находится) и тип триггера выбирается из табл.2.

Тип триггера (ТТ), тип цифрового автомата (ТЦА), номер ГСА (ГСА) задается колонками, соответственно, 1,2 и 3.

Номер варианта определяется последними двумя цифрами зачетной книжки (равен 30).

Исходная схема (рис. 1)

Решение:

Обозначим в данной ГСА операционные вершины как Ai вершины (состояние) графа автомата Мура.

Имея граф автомата Мура, объединенная кодированная таблица переходов и выходов цифрового автомата строится за счет нахождения всех существующих путей из каждой вершины графа в ближайшую другую вершину с указанием условий, при которых имеет место данный путь, и вырабатываемых выходных сигналов, которые в автомате Мура однозначно определяются конечным состоянием (конечной вершиной):

А_i{x_s^s, x_p^p ...x_f^f ,у_n(А _J),... у_m(А _J)} А _J,

где:

• А_i, А_J - соответственно, начальная и конечная вершина пути;

• x_s^s, x_p^p ...x_f^f- условия, через которые проходит рассматриваемый путь из А_i в А_J;

• у_n(А _J),... у_m(А _J) - выходные сигналы автомата, однозначно зависящий от конечного состояния А_J..

Объединенной кодированной таблицы переходов и выходов цифрового автомата составляется на основе всех возможных путей из всех вершин графа

автомата. В таблице приведена объединенной кодированной таблицы переходов и выходов для графа автомата Мура.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

qr1= Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x11+

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x9+ Q1Q2Q3Q4x9x10+ Q1Q2Q3Q4x9+ Q1Q2Q3Q4(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12,14)

_ _ _ _ _ _

qs1= Q1Q2Q3Q4x9x10+ Q1Q2Q3Q4(11,13,15)

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

qs2 = Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x9+ Q1Q2Q3Q4 (4,5,6,7,8,9,12,14)

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

qr2 = Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4x9x10+ Q1Q2Q3Q4x9x10+ Q1Q2Q3Q4 (1,2,3,10,11,13,15)

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

qs3 = Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x9(2,3,5,9,12)

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

qr3= Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x9x10+ Q1Q2Q3Q4x9x10+

_ _ _ _

Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4(1,4,6,7,8,10,11,13,14,15)

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

qs4= Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x9+ Q1Q2Q3Q4x9x10+

_ _ _ _

Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4(1,2,4,7,8,9,10,12,14,15)

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

qr4= Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x9x10(3,5,6,11,13)

Схема автомата:

В Вашей схеме выходные сигналы зависят от входных, что не соответствует Вашему типу цифрового автомата

Задание 2.2

Написать микропрограмму, соответствующую заданной ГСА, с учетом заданных множества микроопераций (Y), множества проверяемых условий (Х), ёмкости запоминающего устройства (ЗУ) и начального адреса размещения микропрограммы (МП) в ЗУ. В каждом адресе запоминающего устройства может храниться 16 бит информации. Обозначение у_к соответствует микрооперации, обозначающей последнюю микрокоманду в микропрограмме.

Если это допускает длина микрокоманды, использовать модификатор дисциплины перехода.

Решение:

Исходная схема (рис. 4)

Микропрограмма должна реализовать алгоритм, заданный ГСА на рисунке:

Управления объект, характеризуется следующими параметрами:

• множество проверяемых условий

• X ={x₁,x₁, .. x₁₅.};

• множество выполняемых микроопераций

• Y ={y₁,y₂, .. y₁₂₀, y_к} (y_к- микрооперация , означающая последнюю микрокоманду микропрограммы);

• ёмкость памяти для записи микропрограмм

• V_зу= 1кбайт = 2*2⁹ байт;

• длина ячейки памяти

• L = 16 бит;

• начальный адрес размещения составляемой микропрограммы в памяти

• А_н=421;

Исходя из характеристик управляемого объекта, следует:

• длина поля для кодирования микроопераций равна к=7

• длина поля для кодирования условий равна р=4

• длина кода адреса равна р=9

МКО

МКП

Не указано, какое соответствие у Вас между дисциплинами перехода и значением модификатора М.

Задание 2.2 принято.