Проектирование вычислительного устройства (стр. 2 из 3)
 |  | |||
 |  | |||
| D |  | |||
 | 1 | 1 | 1 | |
| 1 | 1 | 1 | 1 |  |
 |  | | ||
 |  | ||
 | 1 | 1 |  |
| D | 1 | 1 |  |
 | 1 | ||
| 1 | 1 | | |
 |  |  | |
 |  | ||
| | 1 | 1 |  |
| 1 | 1 |  | |
 | 1 | 1 | 1 |
 | |||
 |  |  | |
 | | ||
 | 1 | 1 |  |
| 1 | D | 1 |  |
 | 1 | ||
| 1 | 1 |  | |
 |  |  | |
Построим схему в среде Electronics Workbench (рис. 4):
Рис. 4
4. Синтезирование вычислительного устройства для реализации алгоритма вычислений на дискретных элементах (Если A > B, то Y = A * C + B иначе Y = A + B * C)
Согласно заданию, нам нужно спроектировать управляющий автомат, который будет реагировать на изменение входных параметров на входе, изменением результата на выходе, т.е. с обратной связью и является асинхронным. Управляющий автомат должен обладать большим быстродействием. Это достигается использованием матричных умножителей.
Структурная схема УА представлена на рисунке 5.
 |
Рис.5
Структурная схема функционирования УА представлена на рисунке 6
 |
Рис.6
Алгоритм работы:
Определение начальных условий (значений A,B,C)
Значение С поступает на 1-ый вход блока умножения.
Значения А и В поступают на входы блока сравнения.
Результатом работы блока сравнения являются значения MIN и MAX.
MAX поступает на второй вход блока умножения.
MIN поступает на первый вход блока суммирования.
Результат из блока умножения поступает на второй вход блока суммирования. Получение результата из блока суммирования, т.е. значения Y. Для сравнения чисел используется компаратор, который будет реализован на логических элементах.
Компараторы
Компаратор – функциональный узел для определения отношения между двумя двоичными числами.
Основными отношениями являются “=” (FA=B), “>” (FA>B), остальные отношения получаются из основных:
, 
, 
равнение на равенство осуществляется путем поразрядного сравнения двух чисел.
| ai | bi | ri |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
ri – признак равенства bi разряда
Признак равенства одноразрядных чисел можно записать как
Многоразрядный компаратор на равенство состоит из элементов ИСКЛ. ИЛИ для поразрядного сравнения (рисунок 7).
 |
A = an-1 an-2 … a1 a0
B = bn-1 bn-2 … b1 b0
Рис.7
Сравнение на “больше” “>” не является поразрядной операцией. Составим таблицу истинности для сравнения на “>” одноразрядных чисел:
| A | B | FA>B |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
