Выполнение арифметико-логических операций на однородной вычислительной среде

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Одесский национальный политехнический университет

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по теме:

Выполнение арифметико-логических операций на однородной вычислительной среде

в дисциплине

«Арифметические основы вычислительной техники»

Выполнил: Мельниченко Р.Ю.

Факультет: ИКС

Группа: АЕ-133

Преподаватель: Дрозд А.В.

Одесса 2013



Содержание

ВСТУПЛЕНИЕ

1. ВЫБОР ВАРИАНТА ЗАДАНИЯ

1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗАДАНИЯ .

1.2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ НА ВЫПОЛНЕНИЕ РГР.

2. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС.

2.1 СТРУКТУРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА.

2.2 СХЕМЫ АЛГОРИТМОВ

2.2.1 Алгоритм вычисления А*.

2.2.2 Алгоритм вычисления В*.

2.2.3 Алгоритм вычисления С.

3. ОДНОРОДНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СРЕДА (ОВС).

3.1 СХЕМЫ ОВС ДЛЯ РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ.

3.1.1 Схема ОВС для алгоритма А*.

3.1.2 Схема ОВС для алгоритма В*.

3.1.3 Схема ОВС для алгоритма С.

3.2 ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ РАБОТЫ ОЭ ОВС .

3.2.1 Временные диаграммы работы ОВС выполняющей вычисления для алгоритма А*.

3.2.2 Временные диаграммы работы ОВС выполняющей вычисления для алгоритма В*.

3.2.3 Временные диаграммы работы ОВС выполняющей вычисления для алгоритма С.

3.3 ПОЛНАЯ СХЕМА ОЭ ОВС .

3.4 КОДЫ КОМАНД ОЭ ОВС .

3.5 СХЕМА ЦЕПЕЙ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ОВС .

4. ПРОГРАММА ОВС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ О ВЫПОЛНЕНОЙ РАБОТЕ.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:



АНОТАЦИЯ

В расчетно-графической работе рассматривается арифметико-логические операции на однородной вычислительной среде (ОВС). ОВС является мощным средством вычислительной техники, сочетающим в себе достоинства двух противоположных подходов к решению вычислительных задач: аппаратного и программного. И именно ОВС является идеальной основой для построения вычислительных средств в непрерывном технологическом процессе.

ОВС, среды и структуры являются наиболее перспективным направлением вычислительной техники. Они обеспечивают высокую производительность для решения сложных задач при резком снижении стоимости.



ABSTRACT

In the term paper are consider arithmetic-logical operations on the uniform computing ambience (UCA). UCA is a powerful computing machinery facility, combine value of two opposite to deciding the computing problems: hardware and software. And exactly UCA is an ideal central to building of computing facilities in the uncasing technological process.

UCA, ambience and structures are the most perspective direction on computing machinery. They ensure high efficiency for deciding the difficult problems at the carnage reducing.

однородный вычислительный непрерывный технологический



Введение

Однородная вычислительная среда (ОВС) представляет собой матрицу операционных элементов (ОЭ) (рис.1). На рисунке 1 показаны только информационные связи элементов. Каждый операционный элемент имеет четыре входа и четыре выхода, расположенные по четырем сторонам света - юг, запад, север, восток. Информационные входы и выходы на границах матрицы служат для ввода операндов и выдачи информации. Информационные входы и выходы, обеспечивающие связь между элементами используются для передачи информации из одного элемента в другой.

Во времени вычислительный процесс можно представить в виде одинаковых временных интервалов, называемых тактами.

Каждый операционный элемент содержит синхровходы. Через синхровходы поступают тактовые импульсы.



Операционные элементы также содержат входы режима и входы, выходы программирования. С помощью входов режима задается режим работы всех операционных элементов. Через входы программирования осуществляется запись в операционный элемент кода команды длиной 16 бит.

В промышленности выпускаются микросхемы ОВС содержащие матрицу 3х3 ОЭ из которых набираются ОВС необходимого размера. Пример структуры ОВС состоящей из двух микросхем с временем программирования 192 такта показан ниже (рис.2).

Операционные элементы программ-мируются с помощью записи в регистр команды (РГ) (рис.3) кода операций:

· КОП - код операций;

· У - задержка на один или на два такта при У=0 или У=1 соответственно;

· А1 - первый вход на арифметико-логическое устройство (АЛУ);

· А2 - второй вход на АЛУ;

· А3 - транзитный вход.

· А4 - выход из АЛУ;

· А5 - первый транзитный выход;

· А6 - второй транзитный выход.

Входы и выходы представляют собой:

· 00 - юг;

· 01 - запад;

· 10 - север;

· 11 - восток.

Коды операций

0002 - логическое умножение (обозначается символом “&”);

0012 - логическое умножение с инверсией (обозначается символом “&?”);

0102 - логическое сложение (обозначается символом “|”);

0112 - сумма по модулю два (обозначается символом “?”);

1002 - арифметическое сложение (обозначается символом “+”);

1012 - условное запоминание (обозначается символом “Т”);

1102 - при У=0 - генерация констант (обозначается символом “GC”);

1102 - при У=1 - задержка на 9 тактов (обозначается символом “DD”).



1. ВЫБОР ВАРИАНТА ЗАДАНИЯ

1.1 Определение параметров задания

Порядковый номер моей группы n=3, мой номер в группе m=15. Вариант задания определяется по формуле: K=(n-1)?? 30+m, значит К=(3-1)30+15=75.

Формула вычисления результата С, определяется по параметру X, который равен X = K mod 11, значит X = 75 mod 11 = 9.

По параметрам Y и Z определяются системы счисления для операндов А и В, используемых в формуле вычислений.

Y = K mod 3, Y = 75 mod 3 =0

Z = K mod 7, Z = 75 mod 7 =5

Направления поступления операндов А и В, а также выдачи результата С определяются по шестиразрядному коду V, который вычисляется по формуле V=K mod 64 и переводится в двоичную систему счисления

V = 75 mod 64 =11 = 0010112

Т.к. К нечетное, то вычисления в формуле осуществляются в обратном коде.

Исходя из полученных параметров X,Y и Z определяется максимальное время программирования в тактах: T<(X+Y+Z+6)?? 16, т.е. Т<320.

1.2 Постановка задачи

Ставится задача выполнения вычислений по формуле: С=7*|А-В|/4, где А и В представляются соответственно А в (2-5)-й и В в (2-14)-й системах счисления, обрабатываются в обратном коде и поступают: А - с востока, В - с севера, а результат С выдается на юг.

Программирование однородной вычислительной среды (ОВС) необходимо выполнить за время, не превышающее 320 тактов.



2. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС

2.1 Структура вычислительного процесса

Вычисления в ОВС производятся последовательно-паралельно. Для решаемой задачи удобно выделить три алгоритма: обработка числа А, обработка числа В и их совместная обработка для получения резулбтата С. Структура вычислительного процесса показана на рисунке 1.

А2-5

А* С

В*

В2-14

Рис.1

Индекс “2” означает перевод чисел в двоичную систему счисления (СС), индексы “обр” и “пр” означают перевод чисел в обратный и прямой коды.

Числа А* и В* вычисляются параллельно, а результат С вычисляется последовательно с вычислением А* и В*.



2.2 Схемы алгоритмов

2.2.1 Алгоритм вычисления А*

Ввод числа А_2-5

Вычисление младшей тетрады LA

Вычисление старшей тетрады HA

Вычисление двоичного числа А*

Вывод числа А*

Рис. 2

На рисунке 2 показан алгоритм вычисления числа А*. При поступлении двоично-семиричного числа А2-5 (блок 2) в блоках 3,4,5 производится перевод его в двоичную систему счисления. В блоках 3 и 4 выделяются младшая LA и старшая HA тетрада числа А2-5 побитовым логическим умножением на константы 0F16=000011112 и F016=111100002 соответственно. Затем в блоке 5 происходит вычисление числа А* в двоичной системе счисления путем сложения младшей тетрады со старшей, умноженной на свой вес: 5HA+LA=A*. В блоке 6 оно выводится. Число A* не нуждается в переводе в обратный код, поскольку оно положительно, а обратный и прямой коды для положительных чисел совпадают.

2.2.2 Алгоритм вычисления В*

Ввод числа В2-14

Вычисление младшей тетрады LВ

Вычисление старшей тетрады HВ

Вычисление двоичного числа В2

Вычисление обратного кода числа B₂

Вывод числа В*

Рис.3



На рисунке 3 показан алгоритм вычисления числа В*. При поступлении числа В2-14 (блок 2) производится его перевод в двоичную систему счисления путем вычисления младшей и старшей тетрад числа В2-14 логическим умножением на константы 0F16=000011112 и F016=111100002 соответственно, а затем вычисления 14НВ+LВ=В2, что выполняется в блоках 3, 4, 5. В блоке 6 вычисляется путем инвертирования числа В2 число В*, таким образом равное В2 в обратном коде. В блоке 7 число В* выводится.

2.2.3 Алгоритм вычисления С

Ввод чисел А* и В*

Сложение чисел А* и В*

Получение С* в обратном коде

Получение С` в прямом коде

Умножение числа C`` на 7

Деление числа С`` на 4

Вывод числа С

Рис.4

В блоке 2 поступают обработанные числа А* и B*. Блок 3 вычисляет число C*, которое равно сумме чисел А* и В*. Получение числа C, равного числу C* в обратном коде, осуществляется путем сложения C* с этим же числом, но с задержкой ровно в 8 тактов(4 блок). Блок 5 переводит число С` полученное в блоке 4 из обратного кода в прямой путем его сложения по модулю 2 со знаком, при этом задержка должна быть не менее7 тактов ( в данном случае задержка в 10 тактов). При таком сложении получается модуль С`` в прямом коде. В блоке 6 производится вычисление числа С```=7C``.В блоке 7 вычисляется число С = C```/4 путем логического умножения на константу FD16=111111012 и сдвига вправо на две позиции, выполняемого увеличением суммарной задержки на 2 такта. Блок 8 выводит полученный результат, то есть число С.



3. ОДНОРОДНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СРЕДА

3.1 Схемы ОВС для разработанных алгоритмов

Транзит

Направление

Действие

3.1.1 Схема ОВС для алгоритма А*

Схема ОВС для алгоритма А* показана на рисунке 5.

Рис.5

Схема ОВС показанная на рисунке 5 показывает обработку и получение числа А*. Из рисунка видно, что А2-5 поступает с востока на ОЭ 4.6 на девятом такте. Одновременно с числом А2-5 на этот же элемент поступает сгенерированная константа 0F16=000011112, после чего выделяется младшая тетрада LА числа А2-5 , путем обнуления старших разрядов. После того, как число А2-5 поступило, оно транзитом с задержкой на 1 такт поступает на ОЭ 4.5. Одновременно с числом А2-5 на этот же элемент поступает сгенерированная константа FO16=111100002, после чего выделяется старшая тетрада HА. Эта тетрада с задержкой 1 такт поступает на елемент 4.4, где транзитом с задрежкой 1 такт переходит в елемент 4.1, на котором мы получаем 2 HА на 15 такте и возвращяем с задержкой в 1 такт обратно на ОЭ 4.4 и получаем в итоге 4 HА на 15такте. В ОЭ 4.4 производим операцию HА + 4HА и с задержкой в 2 такта отправляем на ОЭ 4.5(17 такт).Одновременно с ОЭ 4.6 через ОЭ 1.9 задерживаем LА на 9 тактов и получаем на ОЭ 4.8 LА на 19 такте. В ОЭ 4.8 производим операцию LА + HА +4 HА и получаем число А*. С задержкой 1 такт А* поступает на ОЭ 4.7, после чего транзитом в 1 такт число А* поступает на 21 такте на ОЭ 6.1 и транзитом в 1 такт выдаём его на запад на 22 такте.

3.1.2 Схема ОВС для алгоритма В*

Схема ОВС для алгоритма В* показана на рисунке 6.



Рис.6

Схема ОВС показанная на рисунке 6 показывает обработку и получение числа В*. Из рисунка видно, что число В2-14 поступает на ОЭ 1.2 на 9 такте с севера и одновременно на этот же элемент поступает сгенерированная константа FO16=111100002 после чего выделяется старшая тетрада НВ.Число НВ с задержкой в 1 такт поступает на ОЭ 1.1 на 14 такте, где транзитом в 1 такт поступает на ОЭ 1.4 на 15 такте. В ОЭ 1.5 НВ транзитом в 1 такт поступает на ОЭ 1.7 (16 такт) и транзитом в 2 такта на ОЭ 1.5 поступает число 4НВ на 15 такте. Из ОЭ 1.5 транзитом в 2 такта на ОЭ 1.8 поступает 8НВ на 16 такте. Одновременно с этим число НВ с ОЭ 1.7 транзитом в 2 такта переходит на ОЭ 1.8 как 4НВ на 16 такте, где оно складывается с 8 НВ и с задержкой в 1 такт 12 НВ на 17 такте поступает на ОЭ 3.2. В ОЭ 1.7 НВ транзитом в 1 такт поступает на ОЭ 3.1 как 2НВ на 16 такте, после чего транзитом в 1 такт поступает на ОЭ3.2 на 17 такте, где складывается с 12НВ . Полученый результат 14 НВ с задержкой в 1 такт поступает(на 18 такте) на ОЭ 3.5 . Тем временем В2-14 через ОЭ1.2 с задержкой в 1 такт поступает на ОЭ 1.5(на 10 такте) , где умножается само на себя и с задержкой в 1 такт поступает на ОЭ 1.6 (11 такт). Через ОЭ 1.6 В2-14 с задержкой в 2 такта поступает на ОЭ 1.9 (13 такт) после чего с задержкой в 2 такта поступает на ОЭ 3.3 (15 такт). Через ОЭ 3.3 с задержкой в 2 такта В2-14 поступает на ОЭ 3.6 (17 такт), где логически умножается на константу OF16=000011112 в следствии чего мы получаем младшую тетраду LB . LB с задержкой в 1 такт поступает на ОЭ 3.5 где путём сложения мы получаем B2 . задерживаем результат на 1 такт, после чего отправляем его на ОЭ 3.8 на 19 такте где оно инвертируется. С задержкой в 1такт получаем наш конечный результат B* на 20 такте на ОЭ 5.2, после чего транзитом в 2 такта выдаём B* на восток на 22 такте.

3.1.3 Схема ОВС для алгоритма С

Схема ОВС для алгоритма С показана на рисунке 7.

Рис.7



Схема показанная на рисунке 7 показывает получение числа С. Числа А* и В* поступают на ОЭ 5.3 на 22 такте, где складываются используя 1 такт задержки и получая число С* на 23 такте поступающее на ОЭ 5.6. Далее суммируем С* с его знаковыми разрядами (ровно 8 тактов задержки) на ОЭ 5.6, в результате чего получим обратный код числа С* на 32 такте .Число С` нужно перевести в прямой код и взять по модулю, поэтому его складывают с самим собой с задержкой не менее 7 тактов ( в этом случае задержка равна 10 тактам) с помощью операции суммы по модулю два, что видно на ОЭ 5.5, откуда выходит число C` на 43 такте. Число C` транзитом в 1 такт через ОЭ 5.8 удваивается, после чего в ОЭ 5.7 с задеркой в 1 такт ещё раз удваивается и возвращяется в ОЭ 5.8 где складывается с числом C`. Число равное 2 C` логически умножается само на себя в ОЭ 5.7 и с задержкой в 1 такт на 44 такте поступает в ОЭ 7.1, после чего транзитом в 1 такт на 45 такте поступает на ОЭ 7.2. Одновремено число равное 5C`, полученое на ОЭ 5.8, с задержкой в 2 такта на 45 такте также поступает на ОЭ 7.2, где эти числа складываются. В результате мы получаем число С``, которое численно равно умножению C` на 7. С`` с задержкой в 1 такт поступает на ОЭ 7.3 (46 такт). По заданной формуле С``` необходимо разделить на 4, это производится путем логического умножения на константу FD16=111111012, которая поступает на ОЭ 7.3 на 46 такте как и число С```, при этом используется 2 такта задержки и 1 такт при выходе числа С= С``` /4. Число С получено на юге на 49 такте

3.2 Временные диаграммы работы ОЭ ОВС

С помощью временных диаграмм можно наглядно продемонстрировать изменение каждой переменной в любой момент времени.

Рассмотрим временную диаграмму для А*, которая изображена на таблице 1, приведенной ниже. Заметно, что как и на схеме ОВС число А2-5 поступает на 9 такте, после чего логически умножается на константу 000011112. Следует обратить внимание на то, что числа, над которыми выполняются какие либо логические действия выделены одним цветом, а результат выделен более насыщенным цветом того же оттенка . Временные диаграммы делаются для входов в ОВС и для выхода каждого операционного элемента. Ниже в таблицах 2 и 3 будут приведены временные диаграммы для чисел В* и С. Временные диаграммы не представляют собой ничего сложного, поэтому не требуют подробного описания.

Имена диаграмм

№ОЭ

Задержка

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

А2-5

А1

А2

А3

А4

А5

А6

А7

А8

0F16

43

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

А2-5&0F16=L

46

1т>

А1

А2

А3

А4

0

0

0

0

А2-5

46

1т>

А1

А2

А3

А4

А5

А6

А7

А8

F016

42

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

А2-5&F016=H

45

1т>,4т>

А5

А6

А7

А8

0

0

0

0

2H

44

1т>

0

А5

А6

А7

А8

0

0

0

4H

41

1т>

0

0

А5

А6

А7

А8

0

0

Н+4Н=5H

44

2т>

Н1

Н2

Н3

Н4

Н5

Н6

Н7

Н8

5H

45

2т>

Н1

Н2

Н3

Н4

Н5

Н6

Н7

Н8

L

49

9т>

А1

А2

А3

А4

0

0

0

0

L+5H= A*

48

1т>

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a8

A*

47

1т>

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a8

A*

61

1т>

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a8

Имена диаграмм

№ОЭ

Задержка

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

B2-14

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

F016

13

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

B2-14&F016=H

13

1т>,4т>

B5

B6

B7

B8

0

0

0

0

H

11

1т>

B5

B6

B7

B8

0

0

0

0

4H

14

2т>

0

0

B5

B6

B7

B8

0

0

H

14

1т>

B5

B6

B7

B8

0

0

0

8H

15

2т>

0

0

0

B5

B6

B7

B8

0

4H

17

2т>

0

0

B5

B6

B7

B8

0

0

2H

17

1т>

0

B5

B6

B7

B8

0

0

0

12H

18

1т>

X

X

X

X

X

X

X

0

2H

31

1т>

0

B5

B6

B7

B8

0

0

0

14H

32

1т>

H1

H2

H3

H4

H5

H6

H7

H8

B2-14

12

1т>

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

B2-14

14

1т>

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

B2-14

16

2т>

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

B2-14

19

2т>

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

B2-14

33

2т>

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

0F16

39

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

B2-14&0F16= L

36

1т>

B1

B2

B3

B4

0

0

0

0

14H + L= B2

35

1т>

b1

b2

b3

b4

b5

b6

b7

b8

¬ B2'=B*

38

1т>

B*1

B*2

B*3

B*4

B*5

B*6

B*7

B*8

B*

52

2т>

B*1

B*2

B*3

B*4

B*5

B*6

B*7

B*8

Таблица 2. Временные диаграммы для С (часть 1)

Имена диаграмм

№ОЭ

Задержка

Такты

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

A*

61

1т>

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a8

B*

52

2т>

B*1

B*2

B*3

B*4

B*5

B*6

B*7

B*8

С*

53

1т>

c1

c2

c3

c4

c5

c6

c7

c8

Зн

Зн

Зн

Зн

Зн

Зн

Зн

Зн

С*

56

2т>

c1

c2

c3

c4

c5

c6

c7

c8

С*

53

2т>

c1

c2

c3

c4

c5

c6

c7

c8

С*

61

2т>

c1

c2

c3

c4

c5

c6

c7

c8

С*

64

2т>

c1

c2

c3

c4

c5

c6

c7

c8

С*+Зн= С`

56

1т>

п1

п2

п3

п4

п5

п6

п7

п8

Зн

Зн

Зн

Зн

Зн

Зн

С`

55

1т>

п1

п2

п3

п4

п5

п6

п7

п8

Таблица 2. Временные диаграммы для С (часть 2)

Имена диаграмм

№ОЭ

Задержка

Такты

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

С*+Зн= С`

56

1т>

Зн

Зн

Зн

Зн

Зн

Зн

Зн

Зн

С`

54

9т>

п1

п2

п3

п4

п5

п6

п7

п8

С*?Зн= С''

55

1т>

о1

о2

о3

о4

о5

о6

о7

о8

2С''

58

1т>

0

о2

о3

о4

о5

о6

о7

о8

4С''

57

1т>

0

0

о3

о4

о5

о6

о7

о8

5С''

58

2т>

X

X

X

X

X

X

X

X

2 С''

57

1т>

0

о1

о2

о3

о4

о5

о6

о7

2 С''

71

1т>

0

о1

о2

о3

о4

о5

о6

о7

С'''=5С''+2С''

72

1т>

к1

к2

к3

к4

к5

к6

к7

к8

FD16

59

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

0

1

C

73

1т>,2т>

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

3.3 Пoлная схема ОВС

Структура ОВС представляет собой матрицу ячеек - операционных элементов, как показано на рисунке 8. Выпускаемые промышленностью микросхемы ОВС содержат матрицу 3х3 ОЭ, из которых набираются ОВС заданного размера. В данном случае ОВС состоит из пяти микросхем, расположенных как показано на рисунке 8.



Рис.8

4. ПРОГРАММА ОВС

4.1 Коды команд

В таблице 4 записаны коды команд ОЭ ОВС. В первом столбце таблицы 4 записываются номера ОЭ в схеме. В следующем - коды операций (КОП), выполняемых в ОЭ. Далее столбец У, где У - бит, который определяет задержку выдачи из ОЭ результатов - один или два такта соответственно, при У=0 и У=1. Коды управления А1-А6 задают направления первого и второго операндов поступающих на АЛУ, А3 - направление поступающего транзита, А4 - направление выдачи результата, А5 и А6 отвечают за направление выдачи транзитов с задержкой на 2 такта и на 1 такт. В последнем столбце коды команд ОЭ, представленны в 16-ричной СС.

Таблица 4. Коды команд ОЭ ОВС

ОЭ	КОП	У	А1	А2	А3	А4	А5	А6	Q16
11	000	0	01	10	11	10	01	00	06E4
12	000	0	10	11	10	01	10	00	0B98
13	110	0	00	01	11	10	00	01	C1E1
14	000	0	01	10	10	01	11	00	069C
15	000	0	10	10	01	11	00	10	0A78
16	000	0	10	11	01	11	00	10	0B78
17	000	0	01	01	10	01	11	00	059C
18	010	0	01	10	11	00	11	11	46CF
19	000	0	11	11	10	11	00	10	0FB2
31	000	0	01	01	10	01	00	11	0593
32	010	0	01	10	11	00	11	11	46CF
33	000	0	11	11	10	11	00	01	0FB1
35	010	0	10	11	01	00	01	01	4B45
36	000	0	10	00	11	01	11	11	08DF
38	001	0	10	10	01	00	01	01	2A45
39	110	0	00	10	00	01	11	10	C21E
41	000	0	10	10	00	10	11	00	0A2C
42	110	0	00	01	11	10	00	00	C1E0
43	110	0	10	10	00	01	11	00	CA1C
44	010	1	10	11	11	11	10	10	5BFA
45	000	0	10	11	01	01	00	11	0B53
46	000	0	10	11	11	00	10	01	0BC9
47	000	0	11	11	11	01	11	00	0FDC
48	010	0	10	11	00	01	11	11	4B1F
49	110	1	10	00	00	00	00	01	D801
53	100	0	01	11	00	00	11	10	870E
54	110	1	11	00	00	00	00	11	DC03
55	011	0	01	11	11	00	10	01	67C9
56	100	0	10	11	10	01	10	11	8B9B
57	000	0	11	11	11	00	01	11	0FC7
58	100	1	01	10	10	00	11	01	968D
59	110	0	10	11	11	11	10	00	CBF8
61	000	1	01	01	10	00	11	01	158D
64	000	0	11	11	10	11	01	00	0FB4
71	000	0	01	01	10	01	00	11	0593
72	100	0	01	10	00	11	00	00	8630
73	000	0	01	10	11	00	11	11	06CF

4.2 Схема цепей программирования

Микросхемы имеют три входа и три выхода программирования, через которые последовательно программируются ОЭ строк. Последовательные соединения регистров команды всех ОЭ ОВС позволяет программировать ОВС через 1 вход программирования, однако требует для этого максимальное количество тактов. При меньшем времени программирования выполняется несколько последовательных цепей, которые программируются параллельно через несколько входов программирования. Наименьшее время программирования достигается при равномерном распределении звеньев между цепями программирования.

На (рис.9) показана схема цепей программирования для данной ОВС, она состоит из 6-ти микросхем, а также временем программирования 320 тактов и имеет 3 входа и 3 выхода программирования.

Крупным и мелким пунктиром обозначены соответственно микросхемы и их строки, которые в качестве элементарных звеньев составляют 3 цепи программирования и временем программирования 288 тактов.



Вх1

Вх 2

Вх3

Рис.9

5. ПРОГРАММА НА ОВС

Программа для ОВС (Таблица 5.) представляется двухмерным массивом бит с количеством строк равным количеству входов программирования. В каждой строке записываются коды команд ОЭ в порядке их очередности в цепи программирования. Коды команд ОЭ удобно представлять в 16-ричной системе счисления.

Таблица 5. Программа на ОВС ( Часть 1)

Цепь 1	ОЭ	11	12	13	14	15	16	17	18	19
	Команды	06E4	0B98	C1E1	069C	0A78	0B78	059C	46CF	0FB2
Цепь 2	ОЭ	41	42	43	44	45	46	47	48	49
	Команды	0A2C	C1E0	CA1C	5BFA	0B53	0BC9	0FDC	4B1F	D801
Цепь 3	ОЭ	51	52	53	54	55	56	57	58	59
	Команды	0000	0000	870E	DC03	67C9	8B9B	0FC7	968D	CBF8

Таблица 5. Программа на ОВС ( Часть2)

31	32	33	34	35	36	37	38	39
0593	46CF	0FB1	0000	4B45	08DF	0000	2A45	C21E
61	62	63	64	65	66	67	68	69
158D	0000	0000	0FB4	0000	0000	0000	0000	0000
71	72	73	74	75	76	77	78	79
0593	8630	06CF	0000	0000	0000	0000	0000	0000



ЗАКЛЮЧЕНИЕ О ВЫПОЛНЕНОЙ РАБОТЕ

Таким образом, были рассмотрены все пункты разработки расчётно-графической работы, а также изложены некоторые методологические выкладки. Задача, поставленная в начале работы, решена: получена однородная вычислительная среда, в которой число А в двоично-пятиричной системе счисления поступает с востока, число В - в двоично-четырнадцатиричной системе счисления с севера, проводятся вычисления по формуле С=7|A-B|/4 в обратном коде, для чего требуется 49 тактов работы, и результат С выдается на юг в прямом коде в двоичной системе счисления на 49 такте.

В данной работе было использовано 6 чипов. Вычисления были выполнены за 288 тактов , не превышающее заданое число тактов равное 320.

Во время выполнения этой расчётно-графической работы мы научились:

· Умению разрабатывать алгоритмы для ОВС;

· Свободно владеть навыками проектирования ОВС;

· Составлять программы на ОВС.

Все выше перечисленные пункты играют не маловажную роль в развитии вычислительной техники и навыки приобретенные во время выполнения расчётно-графической работы помогут нам в будущем при выполнение более сложных задач.



Перечень условных сокращений

· ОВС - однородная вычислительная среда;

· ОЭ - операционный элемент;

· АЛУ - арифметико-логическое устройство;

· СС - система счисления;

· Рис - рисунок.



Список использованной литературы

1. А.В. Дрозд - «Методические указания к расчётно-графической работе по теме: Выполнение арифметико-логических операций на однородной вычислительной среде».

2. К.Г. Самофалов, А.М. Романкевич, В.Н. Валуйский, Ю.С. Каневский, М.М. Пиневич - «Прикладная теория цифровых автоматов». - Киев: Вища школа, 1987.

3. А.Я. Савельев - «Прикладная теория цифровых автоматов». - М.:Высш. Шк. 1987.

4. Рабинович З.Л., Раманаускас В.А. «Типовые операции в вычислительных машинах». - Киев: Техника, 1980.

5. Евреинов Э.В. «Однородные вычислительные системы, структуры и среды». - М.: Радио и связь, 1981.

Размещено на Allbest.ru