Введение

Спроектировать цифровое устройство, состоящее из двух взаимосвязанных частей: операционного и управляющего автоматов и выполняющее следующие операции:

Операция №1: Сложение/Вычитание целых чисел в дополнительном коде.

Операция №2: Найти минимальное число в группе чисел в формате с плавающей запятой.

УА: Конвейерный тип автомата с адресным ПЗУ.

Числа: 32 разрядные

Суммарное число входных и выходных контактов: £ 40

Должны быть разработаны и представлены:

1. Интерфейс разрабатываемого устройства.

2. Математические обоснования используемых алгоритмов.

3. Тестовые примеры.

4. Микропрограммы в содержательном виде.

5. Таблицы заполнения управляющей памяти.

6. Функциональные схемы операционного и управляющего автоматов.

Функциональные схемы разрабатываются с использованием многоразрядных канонических мультиплексоров, дешифраторов, мультиплексоров, дешифраторов, сумматоров, регистров, счётчиков, ПЗУ с чётким указанием информационных, управляющих и синхронизирующих входов.

Сигналы на управляющие входы элементов схемы поступают только из управляющего автомата.

И

I/O Ro

Err0

КОП

Err1

Ri Err2

нтерфейс разрабатываемого устройства

Схема интерфейса разрабатываемого устройства

Форматы данных

I/O

Дополнительный код

31	30 0 0
Знак	Код числа

Формат с плавающей запятой

31	30 21 24	20 0 0
Знак	Порядок (смещенный код)	Прямой код (нормализованная мантисса)

КОП

Вводится в виде двухразрядного кода:

00	01	11	10
Сброс	Минимальное в группе чисел	Вычитание	Сложение

Ri (1/0)

Вводится при готовности ввода числа и КОП для разрешения на считывание.

Ro (1/0)

Выводится, когда результат готов (ошибка или число).

Err0 (1/0)

Выводится, когда число сравниваемых чисел равно нулю.

Err1 (1/0)

Выводится, когда считанное для сравнения число на нормализовано.

Err2 (1/0)

Выводится, когда при сумме двух чисел, произошло переполнение.

Математические обоснования используемых алгоритмов

1. Сложение/Вычитание целых чисел в дополнительном коде.

При сложении просто складываем два введённых числа. При вычитании, необходимо над вычитаемым повторить операцию перевода в дополнительный код.

Переполнение получается в случаях, когда:

• Суммируем 2 положительных числа и получаем отрицательное.

• Суммируем 2 отрицательных числа и получаем положительное.

• Суммируем 2 одинаковых по знаку и не равных по модулю нулю числа и получаем ноль (переполнение по модулю).