Операционному исчислению

Операционное устройство (ОУ) — устройство, в котором выполняются операции. Оно включает в себя в качестве узлов регистры, сумматор, каналы передачи информации, мультиплексоры для коммутации каналов, шифраторы, дешифраторы и т. д. Управляющее устройство координирует действия узлов операционного устройства; оно вырабатывает в определенной временной последовательности управляющие сигналы, под действием которых в узлах операционного устройства выполняются требуемые действия.

Процесс функционирования операционного устройства распадается на последовательность элементарных действий в его узлах. Такими элементарными действиями могут быть:

Формирование управляющих сигналов у1 ... уп ( 1.3) для выполнения определенных микрокоманд может происходить в зависимости от состояния узлов операционного устройства, определяемого сигналами х1 ... xs, которые подаются по определенным цепям с соответствующих выходов операционного устройства на входы управляющего устройства. Управляющие сигналы г/, ... у„ могут также зависеть от внешних сигналов xs+1 ... XL.

ного кода (например, 1-й микрокоманде — кодовая комбинация 000 000 000, 2-й микрокоманде — комбинация 000 000 001). При этом микрокоманда на входе операционного устройства будет задаваться некоторой 9-разрядной двоичной комбинацией, для управления же выполнением микроопераций имеется 20 управляющих цепей. Возникает необходимость преобразования 9-разрядной микрокоманды в 20-разрядную комбинацию сигналов в управляющих цепях. Такое преобразование может осуществляться различными способами, например с помощью программируемой логической матрицы (ПЛМ) либо с помощью дешифратора и элементов ИЛИ, объединяющих определенные выходы дешифратора, соответствующие микрокомандам, при которых выполняется одна и та же микрооперация.

СИНТЕЗ ОПЕРАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА

На 1.4 показана структурная схема операционного устройства. В регистре R2 предусмотрены микрооперация сдвига содержимого на один разряд вправо, выполняемая под действием управляющего сигнала //,, и микрооперация пересылки в старший разряд этого регистра содержимого младшего разряда регистра R;), выполняемая под дей-

1.4. Структурная схема операционного устройства, выполняющего операцию умножения

Приведем в условной записи список выполняемых в узлах операционного устройства микроопераций и список формируемых признаков:

Триггеры / и 2 образуют двухразрядный регистр текущего состояния устройства. Комбинационный узел по состоянию регистра (комбинации значений Q2 и Q%) и значениям поступающих с выхода операционного устройства условий хг и хг определяет новое состояние, в ко-

По значению текущего состояния, принимаемому из регистра состояния, и поступающим из операционного устройства значениям условий xl и х2 в таблице определяются следующее состояние, сигналы R.2, S.2, Ri,Slt необходимые для установки регистра в следующее состояние, и управляющие сигналы yl ... уг Заполнение таблицы производится следующим образом. В графе следующего состояния задается состояние Ojj по графу на рис 1.7 находится дуга, ведущая в узел, соответствующий состоянию ах; найденная дуга выходит из узла а„,

Выполнение программы. Мы рассмотрели реализацию управляющего устройства для выполнения операции умножения. Очевидно, могут быть построены подобные устройства для управления выполнением других операций. И если в управляющем устройстве процессора предусмотреть такие устройства, то, включая то или иное устройство, можно обеспечить выполнение различных операций на одном и том же оборудовании операционного устройства.

26. Диткин В. А., Прудников А. П. Справочник по операционному исчислению. — М.: Высшая школа, 1965.

6. Диткин В. А., Кузнецов П. И. Справочник по операционному исчислению. Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1951.

Подробные таблицы соответствия оригиналов и изображений приведены в специальных справочниках (например, В. А. Диткин и П. И. Кузнецов «Справочник по операционному исчислению»),

Как видно из данного примера, операторное изображение тока представляет собой рациональную дробь, где и числитель и знаменатель являются полиномами оператора р. В следующем параграфе будет рассмотрен способ перехода от изображения к оригиналу, в котором используются некоторые свойства рациональных дробей. В некоторых случаях эти дроби можно привести к виду, представленному в таблицах, в которых даны соответствующие им оригиналы. Однако в этих таблицах (например, В. А. Диткин и П. И. Кузнецов «Справочник по операционному исчислению») такие формулы приведены для полиномов Н1 (р) относительно низкого порядка.

16. ДиткинВ. А. и Прудников А. П. Справочник по операционному исчислению. М., «Высшая школа», 1965.

Наиболее полные таблицы приводятся в справочниках по операционному исчислению и в специаль-

Наиболее полные таблицы приводятся в справочниках по операционному исчислению и специальных трудах, посвященных преобразованию Лапласа. При практическом пользовании той или иной таблицей во избежание возможных недоразумений надлежит в первую очередь проверить форму записи изображения: дается ли изображение по Лапласу или по Карсону. Если изображение дается по Карсону, то в соответствии с § 15-2 его надлежит разделить на р для получения изображения по Лапласу.

* Можно указать таблицы в книгах: 1. Г. Д ё ч. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа. «Наука», 1965. 2. В. А. Д и т к и и и Л. П. Прудников. Справочник по операционному исчислению. «Высшая школа», 1965.

9. Д и т к и и В. А, и Прудников А. П. Справочник по операционному исчислению. «Высшая школа», 1965.

Практическое применение изложенного выше операторного метода облегчается наличием подробных таблиц изображений для широкого класса функций. Эти таблицы приводятся в литературе по операционному исчислению.

6. В. А. Д и т к и н, П. Н. К у з н е ц о в, Справочник по операционному исчислению, Гостехиздаг, 1951, стр.,255.

Как видно из данного примера, операторное изображение тока представляет собой рациональную дробь, где и числитель, и знаменатель являются полиномами оператора р. В следующем параграфе будет рассмотрен способ перехода от изображения к оригиналу, в котором используются некоторые свойства рациональных дробей. В некоторых случаях эти дроби можно привести к виду, представленному в таблицах, в которых даны соответствующие им оригиналы. Однако в этих таблицах (см. Дитпкии В. А., Кузнецов П. И. Справочник по операционному исчислению) такие формулы приведены для полиномов H{(j>) относительно низкого порядка.