BFR36運用寄存器傳輸語言設計舉例,用寄存器傳輸語言描述一個數字系統的硬件結構和操作程序稱為硬件結構描述過程,簡稱硬件程序。寄存器傳輸語言中,一個語句表示數字系統所處的狀態。控制函數是控制單元發出的命令,而操作則說明數據處理單元要進行的微操作。因此,可以用一組寄存器傳輸語言描述一個數字系統。如果設計的系統比較簡單時,可以根據要求直接描寫它的硬件程序,如果問題比較復雜,可先畫出系統的簡單框圖或ASM圖,以幫助編寫硬件描述程序。

語言描述下面仍然以10.2.2節的交通燈控制系統為例,說明用寄存器傳輸語言的設計過程。

例10.3.1 用寄存器傳輸語言描述交通燈控制系統。

解:根據圖10,2.7所示交通燈的ASM圖可以看出,每個狀態對應寄存器傳輸語言中的一步,系統共有四個狀態,分別用sO、s1、s2和S3表示。ASM圖中的輸出用輸入輸出語句表示,判斷框用條件轉移語句表示。交通燈控制系統的寄存器傳輸語言描述如下:if(rY=1)then C(~o,執行第一個語句時,sO=1,sl、s2、s3均為0,其他語句依此類推。以上語句中為方便起見,均以邏輯代數中的符號“+”及“・”代替“∨”和“∧”符號。

根據寄存器語言的描述來實現電路,控制單元電路,為了使交通燈能按要求的時間順序進行工作,必須按嚴格的次序和時間發送相應的控制信號。交通燈控制系統共有4個狀態,所以選用一個觸發器對應一個狀態的方法,即Qo=so,Ol=sl,Q2=s2,03=s3,這種一個狀態使用一個觸發器的方法,是一種常用方法,雖然使用觸發器較多,但觸發器的激勵函數和輸出均變得簡單。圖10.3.2所示為交通燈控制單元電路。它由四個觸寄存器傳輸語言.

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