q señales de condición. el próximo estado. m bits que constituyen las señales de control.

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Beatriz Mora Vargas
hace 5 años
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1 La memoria ROM proporciona una realización de la unidad de control más flexible. Todas las variables de condición y señales externas se utilizan como parte de las líneas de dirección de la ROM. Esquema básico: q señales de condición. n bits que representan el próximo estado. m bits que constituyen las señales de control. 30

2 En la siguiente tabla vemos el contenido de la memoria ROM de nuestro ejemplo del multiplicador. Este método es bastante ineficaz desde el punto de vista de la utilización de la ROM ya que muchas de las palabras de la memoria poseen el mismo contenido. 31

3 Se basa en el hecho de que para cada estado no se necesitan todas las variables de condición. Si solo se precisa una variable de condición por estado es mejor seleccionar dicha variable fuera de la ROM. Para determinar la variable de condición que se usa se empleará un multiplexor controlado por las variables de estado. 32

4 En este caso se usarán p multiplexores de q entradas y log 2 q variables de control cada uno. 33

5 Variante al método anterior en el que se utiliza un multiplexor de q entradas y log2q variables de control que permiten seleccionar una condición para cada estado. Este método es preferible al anterior si el número total de variables de condición es más pequeño que el número de estados. 34

6 Como resumen se muestran a continuación los pasos del procedimiento de diseño a nivel de registro: 1. Definir el comportamiento del sistema digital mediante un conjunto S de secuencias de operaciones de transferencias entre registros (algoritmo). 2. Analizar el algoritmo para determinar los tipos de componentes a emplear y el número de componentes de cada tipo. 3. Construir un diagrama de bloques del sistema digital usando los componentes especificados en el paso Diseñar la unidad de control 5. Comprobar el funcionamiento del diseño resultante. 35

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8 El diagrama mostrado en el enunciado tiene 3 estados, 2 condiciones (que se consultan de manera excluyente) y 3 señales de control. Por tanto, es necesario usar 2 bits para la codificación del estado (n=2), dos señales de condición (q=2) y tres señales de control (m=3) La afirmación I, para implementarlo se puede usar un registro de 2 bits y una ROM de 8 de palabras de 8 bits, es falsa. Para diseñar la unidad de control usando únicamente una memoria ROM y un registro sería necesario un registro de al menos 2 bits y una ROM de al menos 2n+q palabras (n+m) bits, es decir, de al menos 16 palabras con 5 bits/palabra. La afirmación II, para implementarlo se puede usar la técnica de selección por estado con lo que el multiplexor asociado tiene 4 entradas con 2 entradas de selección y la ROM un tamaño de 8 palabras de 8 bits, es cierta. Esto es debido a que en cada estado sólo se necesita una señal de condición, a que el multiplexor es MUX(2n), y a que la ROM tiene al menos 8 palabras (2n+1), con 5 bits/palabra (n+m). Respuesta: C (I: no, II: sí) 37

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10 Si se analiza el diagrama de transición de estados se puede comprobar que, puesto que hay 4 estados, se necesitan n=2 bits para codificar el siguiente estado en la memoria ROM que se emplee para implementar dicho diagrama. La propuesta de memoria ROM de la pregunta indica que se debe usar una ROM con un ancho de palabra de 6 bits, por lo que hay m=4 bits para almacenar las señales de control. Si se observa el diagrama se puede ver que hay cuatro señales de control que se deben generar (c0, c1, c2 y c3), por lo que la única solución factible para implementar el diagrama de estados es emplear una aproximación basada en selección por estado, con un MUX de 4 entradas en el que se emplee el estado para seleccionar la variable de condición. Puesto que la ROM tiene 6 bits/palabra y n=2, no puede haber más de 4 señales de control (es decir, m=6-2=4). En el diagrama se muestran 4 señales de control (c0, c1, c2 y c3), con lo cual la respuesta B es falsa, ya que introduce otra señal de control (c4). Dado que la respuesta B es falsa, la respuesta C también lo es. Por otra parte, si se empleara en la definición de la transición? la señal de condición s2, habría que considerar dos variables de condición diferentes (s1 y s2) para realizar la transición desde el estado S2. La consecuencia de ello sería que no se podría usar la selección por estado con un único MUX, ya que para ello es requisito imprescindible que haya una única variable de condición por estado (vea la solución al Problema 5-22 en el libro de problemas). De esta forma la respuesta A es incorrecta y la solución es la respuesta D. Respuesta: D (Ninguna de las anteriores es correcta) 39

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