Тоді замість регістра можна в МПА ввести регістр-лічильник (див. рис. 4.9). Він працює як лічильник у випадку відсутності логічного оператора, а за його наявності може використовуватись як регістр, реалізуючи розгалуження у ГСА.

Ознакою роботи регістра-лічильника як лічильника може бути те, що номер наступної мікрокоманди відрізняється від номера по-передньої на одиницю. У цьому випадку на вхід «+1» лічильника надходить імпульс, і він за тактовим імпульсом змінює свій стан/

Якщо ж кодоване зображення наступної мікрокоманди відрізняється більше, ніж на одиницю, від попереднього, то наступна мікро-

Рисунок 4,8. Упорядкована граф-схема алгоритму

команда формується у блоці формування мікрокоманд (БФМК) і подасться на встановлювальні входи тригерів лічильника.

Синтезуємо МП А Уїлкса для наведеної вище на рис. 4.8 ГСА, змінивши у ній тільки послідовність виконання операторів керу-вання.

Тоді логічні рівності мікропрограми, що реалізується, будуть мати такий вигляд:

Очевидно, що перші 8 із них можуть бути реалізовані лічильни-ком. Для цього відповідні виходи дешифратора І схем І, які реалізу-ють перевірку рівності одиниці виконання логічних умов, об'єдну-ються схемою АБО, вихід п+1 якої потім заводиться на підсумову-ючий вхід лічильника (+1).

Логічні рівності 9 і 10 відповідають мікрокомандам, кодові зна-чення яких не відрізняються на 1, і, отже, повинні бути реалізовані за допомогою регістра.

Рівності 11 і 12 описують роботу таймера, І з їх допомогою не виконуються операції в МПА, за винятком рахунку часу, і відповідні їм зв'язки відсутні.

Перевагою схеми МПА із регістром-лічильником у порівнянні 13 МПА регістром є зменшення кількості зв'язків. отже, і зменпіення апаратурних витрат, особливо при реалізації мікропрограм, що містять велику кількість операторів керування І невелику кількість логічних операторів.

Доля згідного веде, незгідного тягне.

Сенека

Лекція 26. Універсальні цифрові керуючі автомати на основі постійних запам'ятовуючих пристроїв

Розглянуті вище цифрові автомати повинні реалізовуватись за допомогою замовлених або програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС), що буває не завжди економічно доцільним. У цьому ви-падку більш високу ефективність може дати використання для синте-зу керуючих автоматів постійних запам'ятовуючих пристроїв (ПЗП).

ПЗП є інтегральною схемою, що виготовляється у масовому серійному виробництві і яка містить у собі повний дешифратор І шифратор, наприклад, на два входи і три виходи (див. рис. 4.10). Тоді номери входів дешифратора являють собою адреси комірок ПЗП, а шифратор утворює комірки пам'яті.

Рисунок 4.10. Схема ПЗП

Програмуватись ПЗП може як на виробництві, так і у спожива-ча. В останньому випадку такий ПЗП називається перепрограмованим ПЗП, або ППЗП. Програмування такого ПЗП полягає в ор-ганізації певним чином зв'язків виходів дешифратора із входам11 шифратора, наприклад, за допомогою плавких перемичок (див. рис. 4.11).

ПЗП має своє умовне позначення (див. рис. 4.12).

Входи х1, х2 ПЗП називаються адресними, а виходи у1, у2, у3 - інформаційними.

При появі адреси на входах ПЗП збуджується відповідна шина дешифратора. При цьому на виходах тих елементів АБО шифратора, зв’язок яких із даною числовою лінійною не порушений, з’явиться 1. При появі адреси 00 одиниця з'явиться на виходах у1, у2, у3, тобто з’явиться вихідний код 111 (див.рис. 4.11). При появі адреси 01 з явиться вихідний код 010, при 10-000, при 11-001

Рисунок 4.11. Схема ПЗП із плавкими перемичками

Рисунок 4.12. Умовне позначення ПЗП

Таким чином, ПЗП — це функціональний вузол Із п входами і т виходами, що зберігає 2 nm-розрядних слів, які в процесі роботи ци-фрового пристрою не змінюються. При подачі на вхід ПЗП адреси на виході з'являється відповідне йому число.

ПЗП можна розглядати або як пам'ять, або як кодовий перетво-рювач, у якого на відміну від програмованих логічних матриць (ПЛ М) використовуються усі можливі кодові комбінації на входах.

Тому ПЗП має більш універсальні можливості формування ке-руючих команд, ніж П ЛМ, за наявності однієї й тієї ж кількості ви-водів на їх корпусах, хоча програє ПЛМ за кількістю апаратурних витрат.

Позначають ПЗП за допомогою абревіатури ROM (read only memory), що визначається як пам'ять, що тільки зчитує.

ПЗП звичайно має також вхід Е, який дозволяє або забороняє ПЗП виконувати свої функції.

Приклад реалізованого на основі ПЗП універсального керую-чого МП автомата наведений на рис. 4.13.

Він містить регістри RG1, RG2 і постійну пам'ять ROM. При надходженні тактового імпульсу ТІ на вхід С регістра RG1 на вхід Д0 тригера Т0 для кожної макрокоманди заноситься логічна умова х, що дорівнює нулю або одиниці. Одночасно цей тактовий імпульс дозволяє занесення із виходів RG2 трирозрядної двоїчної кодової комбінації на входи регістра RG1, яка є мікрокомандою. Ця мікрокоманда зі значенням х, яке дорівнює 1 або 0, являє собою ад-ресу комірки ROM, Із якої вибирається наступна мікрокоманда, яка заноситься за імпульсом ТІ в RG2. У наступний такт за ТІ ця мікро-команда сумісно з .х, заноситься із регістра RG2 в регістр RG1.

Одна з більш складних структур МПА на ПЗП наведена на рис. 4.14. Вона містить регістр RG, ПЗП, дешифратор DC і мульти-плексор MS.

Виходи регістра заведені на адресні входи ПЗП., мультиплексо-ра І входи дешифратора. На інформаційні входи мультиплексора заведені виходи датчиків керованої системи, що задають логічні умови хі, які необхідні для роботи алгоритму керування. Вихід мультиплексора заведений на один із адресних входів ПЗП, виходи якого з'єднані із входами регістра.

Працює МПА таким чином. За тактовим імпульсом, що надхо-дить на вхід С регістра RG, який попередньо встановлений