优选第十二章数字系统设计基础课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,优选第十二章数字系统设计基础,2.,构成要素,方框：,定义一个子系统，实现某种数据处理或传送等功能。在方框内描述其功能（文字表达式等）,；,带箭头的直线：,各子系统之间的信息通道。箭头表示信息传输方向。,标注：,表示主要信息通道的名称、功能或信息类型。,系统说明书：,给每个子系统尽可能详细的说明。,系统,输,出,输,入,（,a,）,一般方框图,控制器,C,数据采集,输入,数据处理,C,输出,数据显示,数据打印,（,b,）,系统分解图,举例：例：,12.3.1,给出了一个智能仪表方框图的设计和细化过程。,数据处理,（,C,）,进一步细化方案,控制器,C,数据采集,输入,C,输出,数据显示,数据打印,（,d,）,数据处理模块的细化,输入,/,输出接口,C,M,寄存器,A,寄存器,ALU,C,C,C,图,12.3.1,一个智能仪表的方框图,二、算法流程图,1.,作用,描述算法。,2.,基本符号,入口点；出口点；传输框；判断框,AA+B,P,B,A,（,d,）,判断框,（,a,）,入口点,（,b,）,出口点,（,c,）,传输框,图,12.3.2,流程图符号,注意：,按照事件的先后次序排列的，与电路的时序无对应关系。,例,12.3.2,函数求值,计算,Z=4,X,1,+2X,2,+X,3,的值。,任务：输入数据,X,串行输入序列,X,1,，,X,2,，,X,3,，,计算完成后，提供输出,Z,。,解：根据题意，可以采用多种方法实现。,第一种方法：,设置,3,个寄存器分别存储,X,1,，,X,2,，,X,3,，,然后对,X,1,乘,4,，,X,2,乘,2,其中乘,2,操作用寄存器左移实现，最后执行,3,个数的求和运算。,A,X,1,BX,2,CX,3,A,SL(A),BSL(B),ASL(A),AA+B+C,由以上分析可以看出，这种方法的电路结构复杂，需要,3,个寄存器，但算法简单。,第二种方法,：设置两个寄存器,A,和,B,，,寄存器,A,存储,X,1,，并,执行乘,4,操作，寄存器,B,存储,X,2,，,并执行乘,2,操作，然后执行,A,A+B,，,最后再将,A,与,X,3,相加，输出,Z,。,A,X,1,BX,2,A,SL(A),B,SL(B),A,SL(A),A,A+B,A,A+X,3,由以上分析可以看出，寄存器结构简化了，然而算法变复杂了。,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,:,A,0,A,A+X,A,SL(A),A,A+X,A,SL(A),A,A,+X,A=X1,A=2,X1,A=2,X1+X2,A=4,X1+2,X2,Z=4,X1+2,X2+X3,算法流程图,图,11.3.3,系统结构图,例,11.3.2,绝对值计算，计算,图,12.3.6,算法流程图,A0,C 0,X0,AA-X,1,X0,AA-X,AA+X,X100,分别为处理器发出的状态信号,S,1,和,S,2,。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,S,1,S,2,/CLR SHIFT OUT,。,图,6,状态转移图,S,1,CLR,SHIFT,S,2,OUT,S,1,S,2,/CLR SHIFT OUT,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。,例,6,：,请将图,9,所示,三,状态时序机的状态图转化成,ASM,流程图。,根据算法流程图导出,ASM,图：,