Исполнения команды

Исполнения команды

1. Задача 1

Дать подробное описание заданной команды.

Разработать содержательный граф цикла исполнения команды.

Представить структурную и функциональную схему операционной части (операционный автомат) блока обработки команд.

Команда - СЛОЖЕНИЕ.

Решение

Для выполнения операции сложения необходимо использовать команду формата RX.

Формат RX - совмещение регистрового и относительного с базированием и индексированием режимов адресации.

Сложение:

КОП - 00000

R1← (R1)+ОЗУ[Аисп]

[Аисп]= (R_b) ₊(R_x)+D

Поле R1 определяет номер регистра РОН, в который сохраняется адрес результата.

Поле R_b хранит адрес первого операнда.

Поле R_x хранит адрес второго операнда.

Поле D хранит константу смещения.

Команды формата RX.

Для формата RX проверяются на нуль поля R_b и R_x, в случае равенства нулю на РА пересылается значение поля D и А_исп будет сформирован.

В случае R_b =0, то на Р2ИАЛУ засылается операнд из РОН, адрес которого указан по полю R_x в РK производится сложение данного регистра и смещения D - получаем А_исп в РР.

В случае R_x =0, то на Р1ИАЛУ засылается операнд из РОН, адрес которого указан по полю R_b в РK производится сложение данного регистра и смещения D - получаем А_исп в РР.

В случае R_b¹0 и R_x¹0, то на Р1ИАЛУ заносится значение РОН, адрес которого берется из поля R_b, а на Р2ИАЛУ заносится значение РОН, адрес которого берется по полю R_x. В РР суммируются содержимое регистров со значением поля D, таким образом, получаем А_исп.

После формирования исполнительного адреса, данные для выполнения операции выдаются на шины, а затем заносятся в соответствующие регистры АЛУ.

Выполняется сложение содержимого регистров АЛУ с записью результата в РР. Результат выдается на шину и затем заносится в соответствующий РОН.

Исходя из этого построим содержательный граф (рис. 1), список логических условий (таб. 1) и микроопераций (таб. 2).

Таблица 1

Таблица 2

2. Задача 2

Выполнить синтез самопроверяемой схемы встроенного контроля для комбинационной схемы.

Одноразрядный полный двоичный сумматор.

Одноразрядный полный двоичный сумматор осуществляет операцию суммирования 2^х n-разрядных чисел X=(x (n-1)., x0) и Y=(y (n-1)., y0).

Таблица истинности

xi, yi - одноименные двоичные разряды чисел x и y, c (i-1) - перенос из предыдущего разряда, Si - частичная сумма по модулю два и Ci - перенос в следующий разряд.

Запишем функции ДНФ для Si, Ci:

Воспользуемся картами Карно для минимизации данных функций.

Получим:

=xi·yi·c (i-1)٧ xi·yi·c (i-1)٧ xi·yi·c (i-1)٧ xi·yi·c (i-1)=xi·yi٧ xi·c (i-1) ٧yi·c (i-1)

Для сокращения аппаратной сложности схемы используем уже полученное значение Ci в качестве вспомогательного аргумента при вычислении Si.

Из таблицы истинности видно, _ что во всех строчках, кроме первой и последней, Si = Ci.

Чтобы сделать формулу справедливой также в первой и последней строчках, нужно убрать единицу в строчке нулевых входных величин и добавить единицу в строчку единичных входных величин.

Для осуществления контроля суммы к системе добавляется дополнительная функция S_k=xi + yi + c (i-1), для контроля переноса функция C_k= xi·yi ٧c (i-1)·(xi + yi), которые воспроизводятся на индивидуальных элементах. Затем входные величины свертываются по модулю 2, и результат сравнивается с дополнительной функцией. Если число входных сигналов, принявших значение лог. 1, четное, то выходной сигнал сумматора по mod2 будет равен лог. 0, т.е. имеет неактивное состояние, - четность не нарушена (схема контроля четности).

Если четность веса комбинации изменилась, фиксируется ошибка операции.

команда операционный обработка индексирование

Литература

1. М. Гук «Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия, 2-е изд.-СПб.: Питер, 2003

3. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы: Учеб. Пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 592 с.