Курсовая работа: Разработка схемы блока арифметико-логического устройства для умножения двух двоичных чисел

                            (3.12)

     (3.13)

Приводим данные выражения к заданному базису:

                                                (3.14)

                                                  (3.15)

                       (3.16)

Схема такого счётчика показана на рис. 3.6.

Рисунок 3.6 Схема параллельного счетчика.

Мощность, потребляемую схемой, определим по формуле

.                                 (3.17)

Подставляя численные значения, получим:

.

Максимальное время задержки счетчика в параллельном режиме будет равно сумме времени задержки КС и времени задержки триггера:

.                                     (3.18)

Максимальный путь сигнала в КС – 2 элемента. Тогда по формуле (3.18):

.

В режиме счета быстродействие счетчика будет определяться только параметрами триггера ( и ) и логических элементов (), что в сумме меньше полученного ранее результата. Следовательно, в дальнейших расчетах будем использовать значение .

3.5 Синтез устройства управления

Устройство управления представляет собой цифровой автомат. В зависимости от структуры различают два класса автоматов: автомат Мили и автомат Мура. Различие между ними заключается в том, что в автомате Мили управляющие сигналы зависят как от текущего состояния, так и от входных сигналов, а у автомата Мура - только от текущего состояния. В соответствии с этим можно выделить следующие преимущества : автомат Мили может иметь меньше состояний, чем аналогичный автомат Мура, но автомат Мура более помехозащищённый и надёжный. Таким образом, выбираем в качестве структуры устройства управления автомат Мура.

При синтезе цифрового автомата необходимо определить   разрядность   регистра   состояний   и   синтезировать комбинационные схемы КС1 и КС2.

Построение автомата Мура начинается с создания графа, описывающего работу схемы. Граф, описывающий работу разрабатываемого устройства управления, представлен на рис.3.8

Рисунок 3.8 Граф переходов устройства.

Далее определяем разрядность регистра состояний по формуле:

n = ]log2N[                                                 (3.19)

где n - разрядность регистра состояния;

N - количество состояний в графе.

В нашем случае получим n = 2. Таким образом, для реализации регистра состояний потребуется два триггера.

По графу строим таблицу состояний цифрового автомата (табл. 3.5).

Таблица 3.5

Обозначения управляющих сигналов:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6