курсач (Курсовой проект (готовый) вариант 10)
Описание файла
Файл "курсач" внутри архива находится в следующих папках: Курсовой проект (готовый) вариант 10, 10. Документ из архива "Курсовой проект (готовый) вариант 10", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "электронные вычислительные машины (эвм)" из 5 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "эксплуатация эвм" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "курсач"
Текст из документа "курсач"
Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана
_________________________________________________________________
| Утверждаю: | |
| Белоусова В. И. | "__"_____________2005 г. |
Курсовая работа
по дисциплине «Архитектура ЭВМ»
«Проектирование вычислительного устройства»
Вариант № 10.
писчая бумага
(вид носителя)
___
(количество листов)
| ИСПОЛНИТЕЛЬ: | |
| студент группы ИУ5-51 | _____________________ |
| Еримбетов Т. Н. | "__"_____________2005 г. |
Москва - 2005
________________________________________________________________
Содержание
1. Техническое задание 3
2. Разработка микропрограмм машинных операции. 4
3. Разработка обобщенной микропрограммы. 5
4. Списки логических условий, слов и полей, микроопераций. 5
4.1. Список логических условий. 5
5. Разработка закодированного графа обобщенной микропрограммы. 8
6. Разработка структурной схемы операционного автомата. 8
7. Синтез операционных элементов. 8
8. Разработка функциональной схемы операционного автомата. 13
9. Список переходов. 14
10. Синтез ПЛМ и комбинационных схем. 15
11. Разработка функциональной схемы управляющего автомата. 147
12. Определение числа машинных тактов, необходимых для выполнения каждой операции. 148
12. Расчет максимально возможной частоты вычислительного устройства 148
14.заключение 149
15.Список используемой литературы. 20
1. Техническое задание
Таблица №1
Закодированный вариант задания.
| Вариант | Выполняемые операции | Разрядность операндов | Код | Серия микросхем | ||||||
| 10 | C2 | A1 | A2 | A5 | Л2 | Л3 | Л9 | 10 | П | К500 |
Спроектировать вычислительное устройство для выполнения заданного множества операций (см. таблицу №1):
1) Сдвиг логический;
2) Сложение;
3) Вычитание;
4) Вычитание модулей обратное;
5) 
;
6) 
.
7) 
Вычислительное устройство должно иметь разрядность 10 и работать с операндами в прямом коде.
Вычислительное устройство должно состоять из операционной части и блока управления и подключаться к интерфейсу.
Cостав шин интерфейса:
1.Шины прямой передачи данных /входные/ разрядностью 10 бит;
2.Шины обратной передачи данных /выходные/ разрядностью 10 бит;
3.Управляющие шины:
- проверка готовности устройства ПРГОТ;
- сигнал занятости устройства ЗАН;
- код операции КОП;
- передача данных по входным шинам ДАННЫЕ;
- передача результата по выходным шинам РЕЗ;
- запрос на передачу данных ЗАПР;
- подтверждение приема результата ПРРЕЗ;
- готовность устройства ГОТ;
- сигнал прерывания при делении на нуль ПР.
2. Разработка микропрограмм машинных операции.
2.1. Общий алгоритм.
Обобщенная микропрограмма представляет алгоритм работы ВУ и используется при проектировании управляющего и операционного автоматов.
Опишем общий алгоритм работы ВУ:
При появлении номера устройства (61) на шине адреса и сигнала ПРГОТ на шине управления, вычислительное устройство (ВУ), при условии, что оно не занято (ЗАН = 0), выдает сигнал ГОТ. После этого внешнее устройство, которое запрашивало операцию, выставляет ее код на шине данных и подает сигнал КОП. По сигналу КОП ВУ считывает код операции в регистр команд D и начинает выполнение одной из операций по микропрограмме.
По завершении операции ВУ выставляет на шине управления сигнал РЕЗ и сам результат на выходной шине до получения сигнала ПРРЕЗ. После выдачи результата, ВУ снимает сигнал с шины ЗАН. После этого внешнее устройство снимает адрес устройства с шины адреса, освобождая интерфейс. Для запроса данных устройство выдает сигнал ЗАПР. Перед появлением данных на входной шине интерфейса внешнее устройство подает сигнал ДАННЫЕ.
2.2. Операция логического сдвига
КОП 001
Слово кода данной операции имеет следующую структуру (Рис.1):
| КОП | ЛЕВ | Константа сдвига |
Рис.1. Структура команды сдвига.
Перед выполнением операции сдвигаемое слово считывается в регистр А, а поле константа сдвига заносится в счетчик. Далее организуется цикл с проверкой бита направления и одноразрядным сдвигом за каждую итерацию. После выполнения операции содержимое регистра А выводится на выходную шину.
2.3. Операция сложения.
КОП 010
Перед выполнением операции операнды заносятся в регистры А и В, проверяются на отрицательность и при необходимости переводятся в дополнительный код. Далее они подаются в схему АЛУ и результат сложения заносится в регистр А. Над ним производится та же процедура проверки и перевода обратно в прямой код.
2.4. Операция вычитания.
КОП 011
Перед выполнением операции операнды заносятся в регистры А и В, проверяются на отрицательность и при необходимости переводятся в дополнительный код. Далее они подаются в схему АЛУ и результат вычитания заносится в регистр А. Над ним производится та же процедура проверки и перевода обратно в прямой код.
2.5. Операция вычитания модулей обратная.
КОП 100
Перед выполнением операции операнды заносятся в регистры A и B, в АЛУ подаются модули аргументов, после чего над результатом производятся те же действия, что и после операции вычитания. После чего меняется знак результата.
2.6. Операция ![]()
.
КОП 101
Перед выполнением операции операнды заносятся в регистры A и B, в АЛУ совершается сама операция над аргументами, после чего результат заносится в регистр А.
2.7. Операция ![]()
.
КОП 110
Перед выполнением операции операнды заносятся в регистры A и B, в АЛУ совершается сама операция над аргументами, после чего результат заносится в регистр А.
2.8. Операция ![]()
.
КОП 111
Перед выполнением операции операнды заносятся в регистры A и B, в АЛУ совершается сама операция над аргументами, после чего результат заносится в регистр А.
3. Разработка обобщенной микропрограммы.
Граф обобщенной микропрограммы представлен на чертеже «Обобщенная микропрограмма» Лист 1.
4. Списки логических условий, слов и полей, микроопераций.
4.1. Список логических условий.
В табл.2 представлен список логических условий, участвующих в микропрограмме.
Табл.2. Список логических условий.
| Логическое условие | Условное обозначение условия | Примечание |
| ПРГОТ | Х1 | Проверка готовности ВУ; |
| ЗАН | Х2 | Сигнал занятости ВУ; |
| ША = N | Х3 | Проверка совпадения адреса на шине адреса с номером ВУ; |
| КОП | Х4 | Сигнал, вместе с которым на шине данных появляется код операции; |
| | Х5 | Условия для определения кода операций; |
| | Х6 | |
| | X7 | |
| | X8 | |
| | X9 | |
| | X10 | |
| | X11 | |
| | Х12 | |
| ДАННЫЕ | Х13 | Сигнал, вместе с которым на шину данных подаются операнды; |
| D(3) | Х14 | Проверка направления сдвига |
| Сч = 0 | Х15 | Проверка на равенство счетчика нулю (конец цикла); |
| ПРРЕЗ | Х16 | Сигнал подтверждения приема результата; |
| ЗнА | X17 | Знак операнда А ; |
| ЗнВ | X18 | Знак операнда В. |
4.2. Список слов и полей.
В табл.3 приводится полученный список используемых в обобщенной микропрограмме слов.
Табл.3. Список слов и полей.
| Имя | Формат | Примечание |
| A | A(0:9) ЗнА=А(0) МА=А(1:9) | Первый операнд |
| B | В(0:9) ЗнB=B(0) МВ=В(1:9) | Второй операнд, результат операции умножения |
| D | D(0:9) Напр.сдв = D(3) Конст.сдв = D(4:7) | Слово, хранящее код текущей операции |
| Сч | Сч(0:3) | Счётчик циклов |
| ЗАН | ЗАН(0) | Бит, хранящий состояние сигнала занятости ВУ |
| ЗАПР | ЗАПР(0) | Бит, хранящий состояние сигнала запроса на передачу данных в ВУ |
| ГОТ | ГОТ(0) | Бит, хранящий состояние сигнала готовности ВУ |
| РЕЗ | РЕЗ(0) | Бит хранящий состояние сигнала готовности передачи данных из ВУ |
4.3. Список микроопераций.
В табл. 4 представлен список микрояопераций, выполняемых ВУ.
