Синтез центрального обрабатывающего устройства ЦВМ. Курсовая работа (т). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Синтез центрального обрабатывающего устройства ЦВМ
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Целью данного курсового проектирования является практическое
закрепление основных разделов дисциплины «Цифровые ЭВМ», посвященных изучению
принципов структурной и функциональной организации цифровых вычислительных
машин и их узлов, путем проектирования основных блоков компьютера.
Объектом курсового проектирования является центральное
обрабатывающее устройство (ЦОУ), реализующее заданную совокупность команд из
системы команд абстрактной ЦВМ[1].
обрабатывающий процессорный архитектура автомат
Объектом курсового проектирования является центральное
обрабатывающее устройство (ЦОУ), реализующее заданную совокупность команд из
системы команд абстрактной ЦВМ.
Предполагается, что проектированию подлежит процессор с
традиционной принстонской архитектурой.
К функциям процессорного блока относятся:
управление потоком обработки команд исполняемой компьютером
программы;
управление процессом исполнения команд;
управление процессом взаимодействия всех блоков ЦОУ.
ЦОУ обеспечивает реализацию хранящейся в ОП программы,
команды которой принадлежат ограниченному (в учебных целях) множеству типовых
команд, исполняемых компьютером. К ним относятся:
команда пересылки данных
(команда обмена данными между регистровой памятью (РП) процессора и ОП),
команда обращения к
устройству ввода / вывода,
Процессор, обеспечивающий исполнение каждой команды, должен:
1) осуществить выборку команды из ОП в строгом соответствии с
форматом команды,
2) расшифровать код операции в команде,
) выполнить расшифрованную операцию,
) подготовить компьютер к выполнению следующей
команды.
Обобщенная структурная схема процессора, в котором связь
между составляющими этот процессор компонентами осуществляется через систему
управляемых раздельных шин, приведена на рисунке 1.
Рисунок 1. Обобщенная структурная схема процессора
На рисунке 1 используются следующие сокращения:
АЛУ - арифметико-логическое устройство;
РП - сверхоперативная регистровая память;
БУР - блок управляющих регистров, в числе которых:
РПР - регистр признака
результата,
РКП - регистр кода
прерывания (регистр флагов прерывания),
БВР - блок внутренних регистров прямого доступа (ВР1, …, ВРk),
используемых для эффективной организации процесса исполнения
команд;
ОС В - внешние осведомительные сигналы;
УС В - внешние управляющие сигналы;
Исходные данные для курсового проектирования:
Перечень аппаратно поддерживаемых типов данных:
· F4 - 32-разрядные числа в
формате с плавающей точкой (данные для арифметической команды);
· L1 - двоичный вектор
длиной 1 байт (данные для логической команды);
· I2 - 16-разрядные целые
числа (данные для команд обращения к памяти).
· Арифметическая команда - вычитание с
плавающей точкой (-);
· Логическая команда - дизъюнкция (V) над вектором длиной 1
байт;
· Команда передачи управления - условный
переход по маске;
· Команда обращения к памяти - запись в
память полуслова;
· Команда ввода / вывода - передача байта из
МВВ в процессор;
Способы адресации операндов в команде - непосредственная,
прямая, регистровая, косвенная через регистр, относительная.
· - емкость ОП в мегабайтах;
· - ширина выборки (разрядность слова ОП в
байтах);
· - емкость РП - определяется количеством
регистров в блоке.
· Тип - универсальная регистровая память (один блок как для
регистров общего назначения (РОН), так и для регистров, предназначенных для
хранения чисел в формате с плавающей точкой (РПТ)).
· Разрядность регистра - 4 байта.
Тип устройства управления - управляющий автомат с
программируемой логикой.
Способ адресации микрокоманд (МК) в микропрограммах (МП) -
естественная адресация.
Способ кодирования поля МО в МК - горизонтально-вертикальный.
2. Описание форматов команд и обрабатываемых
данных
На рисунке 2 показаны основные структурные единицы данных,
обрабатываемых проектируемым устройством (а) и форматы их представления в
процессе обработки (б).
Целые числа могут быть представлены как со знаком (S), так и без знака (для
представления адресов). Числа со знаком представляются в дополнительном коде.
Диапазон представления целых чисел - [2 n , 2 n 1], где n - количество разрядов
числа без учета разряда знака.
Двоичные числа с плавающей точкой представляются в виде двух чисел
с фиксированной точкой: порядка (Р) и мантиссы (М), при этом Р - целое со
знаком, . В случае так называемой нормализованной
мантиссы для двоичной системы счисления. Диапазон
представления чисел с плавающей точкой - .
Будем считать, что проектируемое устройство, реализующее пять
определенных вариантом задания команд, является фрагментом процессора,
реализующего от 128 до 256 команд. При этом в поле КОП команды будем выделять
три поля: КОП (0:1) - для кода формата команды (или кода длины команды), КОП
(2:4) - для кода класса команды, КОП (5:7) - для номера команды в списке
класса.
. Вычитание чисел с плавающей точкой. Способы
адресации: регистровый для первого операнда, относительный - для второго. Длина
команды - 4 байта: КОП (0:7); R1 (8:11) - адрес РП, содержащего первый операнд; B2 (12:15) - регистр
базового адреса ячейки ОП; D (16:31) - смещение. Поскольку под смещение отведено 16 бит, то размер
сегмента 2 D = 64 Кб. Тогда общее количество сегментов 2 27-16 =2048.
Команда формирует следующие флаги: переполнение порядка, исчезновение порядка,
потеря значимости. Возможные прерывания: нарушение адресации, нарушение
спецификации.
2. Дизъюнкция над векторами длиной 1 байт. Способы
адресации: регистровый для первого операнда, косвенный через регистр - для
второго. Длина команды - 2 байта: КОП (0:7); R1 (8:11) - адрес РП,
содержащего первый операнд; R2 R (12:15) - регистр с адресом ячейки ОП. Возможные прерывания -
нарушение адресации.
3.
Запись данных длиной в полуслово из РП в ОП. Способ адресации: регистровый для
первого операнда, косвенный - для второго. Длина команды - 4 байта: КОП (0:7); R1 (8:11) - адрес РП,
содержащего пересылаемые данные; А у (16:31) - ячейка ОП, содержащая
исполнительный адрес. Косвенный адрес позволяется обратиться к первым 64 Кб оперативной
памяти, по которому храниться исполнительный адрес данных для выполнения
логической операции. Возможные
прерывания: нарушение адресации, нарушение спецификации.
4. Условный переход по маске. Способ адресации -
косвенный через регистр. Длина команды - 2 байта: КОП (0:7); M1 (8:11) - маска; R2 (12:15) - регистр с
адресом ОП.
5. Передача байта из МВВ в процессор. Способ адресации
- прямая. Длина команды - 2 байта: КОП (0:7); НУВВ (8:15) - номер устройства
ввода-вывода. Общее количество адресуемых УВВ - 256.
Для заданных команд подобраны все способы адресации. Сведем
полученную систему команд в таблицу 1.
Алгоритм работы ЦОУ должен обеспечивать выполнение следующих
действий:
) Если обнаружены нарушения адресации или спецификации
- сформировать прерывание;
) Подготовиться к выборке следующей команды.
Если очередная команда Стоп, то ЦОУ прекращает работу. Схема
алгоритма функционирования ЦОУ представлена на рисунке 3.
Рисунок 3. Схема алгоритма функционирования ЦОУ
Длины команд составляют 2 и 4 байта, а ширина выборки - 8
байт. Корректный адрес команды при таких предположениях должен быть кратен 2, а
его значение не превышать предельно допустимое, определяемое емкостью ОП.
Пример размещения команд в ОП представлен на рисунке 4.
Похожие работы на - Синтез центрального обрабатывающего устройства ЦВМ Курсовая работа (т). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
Реферат: Социология архитектуры
Курсовая работа: Электронное декларирование
Методичка На Тему Тепловые И Массообменные Процессы
Речевые нормы учебной и научной сфер деятельности
Курсовая Работа На Тему Эмпатия
Реферат Про Уильяма Шекспира
Курсовая работа: Институт необходимой обороны в уголовном праве РФ
Курсовая работа: Расчет ходкости судна и подбор пропульсивного комплекса
Сочинение История Как Наука
Сущность Права На Образование Курсовая Работа
Реферат: Мотивация труда 2
Диссертация Компетенции
Реферат по теме Природоохранное законодательство России
Курсовая работа: Право и мораль. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: IP-телефонія 2
Курсовая Работа Функции Маркетинга
Какой Объем Программы Курсового Обучения Работающего Населения
Реферат: Функциональная электроника. Скачать бесплатно и без регистрации
Письмо Любящим Родителям Эссе
Доклад: Буль (Boole), Джордж
Содержание
Похожие работы на - Организация деятельности предприятия
Реферат: Scottish Dance Music Essay Research Paper The