第十二章数字系统设计基础.ppt

第十二章数字系统设计基础演示文稿;优选第十二章数字系统设计基础;2.构成要素;;数据处理;（d）数据处理模块的细化;二、算法流程图;例12.3.2函数求值,计算Z=4×X1+2×X2+X3的值。

任务：输入数据X串行输入序列X1，X2，X3，计算完成后，提供输出Z。;;第二种方法：设置两个寄存器A和B，寄存器A存储X1，并执行乘4操作，寄存器B存储X2，并执行乘2操作，然后执行A←A+B，，最后再将A与X3相加，输出Z。;第三种方法:系统中只有一个寄存器A存放计算结果,算法变的更复杂,其系统结构图和流程图如图12.3.3和图12.3.4所示:;图11.3.3系统结构图;举例：累加器是适合于进行多次运算的电路，其结构图如下图所示。若图中的组合电路由加法器构成，则该累加器用来实现多个数的相加求和。;在累加器工作之前，将累加寄存器置0（即：A=0）。送入第一个数据B1之后，第一个求和命令（时钟）把A加B之和送到累加寄存器，由于在此之前，A=0，所以第一次求和结果是将B1送入累加寄存器。再送入第二个数据B2，第二个求和命令把原先存于累加寄存器的数据B1同第二个数据B2相加的和送入累加寄存器。再送入第三个数据B3，第三个求和命令把原先求和命令又以新形成的和取代以前的和存于累加寄存器??????，这个累加过程一直继续到加完第四个相加的数。请列出它的算法流程图。;目前十五页\总数四十五页\编于七点;三、算法状态机图（ASM图）;寄存器操作或输出;条件;;图12.3.11条件框举例;3.ASM块;A?0;(3)ASM图与控制器状态转移图的关系；;例1：一个数字系统的数据处理器有2个触发器E和F及1个二进制计数器A，计数器的各个位分别用A4、A3、A2、A1标记，A4为最高位，A1为最低位。启动信号S使计数器A和触发器F清“0”，从下一个时钟脉冲开始，计数器增1，一直到系统停止工作为止。;图12.3.114例12.3.3ASM图;A4;目前二十七页\总数四十五页\编于七点;例1:对于下图ASM图，从S=1开始，试填写计数器A的状态转移表。;4.ASM图的建立;原则2：必须用状态来分开不能同时实现的寄存器传输操作；;原则3：如果判断框中的转移条件受前一个寄存器操作的影响，应在它们之间安排一个状态。;图11.3.13算法流程图;目前三十三???\总数四十五页\编于七点;例2:对于下图ASM图，试从T0状态且S=1开始，填写该图的操作序列表。;1）图12.3.14和图12.3.18的ASM图的差异;将图12.3.14ASM图与图12.3.18ASM图相比不同点在于图12.3.14在A←A+1的后面插入了一个方框，这说明了判断是在A+1的次态。而图12.3.18的判断是在A+1的现态。这两张ASM图之间的差异可以从它们各自的ASM图表操作序列可见。;目前三十七页\总数四十五页\编于七点;5、ASM图推导处理器明细表和控制器状态转移图;;操作表;;例3:图6为某数字系统的ASM图，其中START和A100分别为处理器发出的状态信号S1和S2。试画出该系统控制器的状态转移图，状态转移图中箭头上的标注为S1S2/CLRSHIFTOUT。;例4:请将图7所示两状态时序机的状态图转化成ASM流程图。;例5：请将图8所示三状态时序机的状态图转化成ASM流程图。;谢谢大家！