文档介绍：例:设计计数型8位累加器的控制器。
1) 逻辑划分
控制器、寄存器、加法器。
2个八位寄存器:A(加数),B(加数、和);
1个一位寄存器:C(进位)
八位全加器:
一个控制器。
2) 数据通路
控制器
RC
加法器
RA
RB
LB
LA
CLR
LC
ADD
LA
S0
S3
S1
S2
C清零,X送A
X送B
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
C清零,X送A
X送B
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
C清零,X送A
X送B
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
C清零,X送A
X送B
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
C清零,X送A
X送B
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0:打入命令 LA(脉冲),清零CLR(电位);
S1:打入命令 LB (脉冲) ;
S2:打入命令 LA(脉冲) ;
S3:加法命令 ADD (电位) ,
打入命令 LB (脉冲),LC (脉冲)
3) 控制器的ASM图
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
X送B
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
LA
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
LA
ADD,
LB,LC
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
LA
ADD,
LB,LC
T1
T2
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
X送B
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
LA
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
LA
ADD,
LB,LC
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
LA
ADD,
LB,LC
4) 设计控制器
由ASM 图得控制信号表达式:
给ASM图的状态框编码(Q2Q1)
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
X送B
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
LA
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
LA
ADD,
LB,LC
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
LA
ADD,
LB,LC
00
01
11
10
控制器的状态转移表:
0 0 0 1
0 1 1 1
1 1 1 0
1 0 1 1
Q2n Q1n
Q2n+1 Q1n+1
转移条件
触发器驱动方程:
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
X送B
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
Y送A
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
LA
加法,
S送B,t送C
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
LA
ADD,
LB,LC
S0
S3
S1
S2
LA,CLR
LB
LA
ADD,
LB,LC
00
01
11
10
注意:控制信号是电位有效还是脉冲有效,如果是脉冲有效,必须和节拍脉冲T2相“与”。
LC
2
1
T2
LB
LA
2. 定序型控制器
适用于状态数少的控制器。n 个控制状态需 n 个触发器
1) 给ASM图的状态框分配触发器:
2)由 ASM 图得控制信号表达式:
3)控制器的MDS表:
4)触发器的次态方程、激励函数:
每一个控制状态分配给一个触发器。
特点:控制命令译码电路简单
1)分配触发器:
3)MDS表:
4)次态方程:
Q1n+1 = Q2n + Q3n
Q2n+1 = Q1n X
Q3n+1 = Q1n X
5)电路实现:
2)控制信号:
Q1 Q2 X
Q1 Q3 X
Q2 Q1
Q3 Q1
现态
次态 n+1
转移条件
Q3
Q1
Q2
例:将四位二进制数X,Y分别存入寄存器A和B中,然后比较两数大小,使大数存入寄存器A,设计定序型控制器。
S0