KURARX1 (Курсовой проект (готовый) вариант 12)
Описание файла
Файл "KURARX1" внутри архива находится в следующих папках: Курсовой проект (готовый) вариант 12, 12. Документ из архива "Курсовой проект (готовый) вариант 12", 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 "KURARX1"
Текст из документа "KURARX1"
Оглавление:
-
Постановка задачи.
-
Микропрограммы машинных операций.
-
Обобщенная микропрограмма.
-
Списки слов, МО, ЛУ (МО сгруппированы по ОЭ).
-
Закодированный граф обобщенной микропрограммы.
-
Структурная схема.
-
Анализ и схемы ОЭ.
-
Функциональная схема операционной части.
-
Список переходов.
-
Программирование ПЛМ.
-
Функциональная схема управляющей части.
-
Определения числа машинных тактов, необходимых для выполнения каждой операции.
-
Расчет максимально возможной частоты работы вычислительного устройства.
-
Список использовнной литературы.
1. Постановка задачи.
Спроектировать вычислительное устройство для выполнения заданного множества операций. Вычислительное устройство должно состоять из операционной части и блока управления и подключаться к интерфейсу.
Состав шин интерфейса:
1.Шины прямой передачи данных /входные/ разрядностью 6 бит.
2.Шины обратной передачи данных /выходные/ разрядностью 6 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/.
Таблица №1.
Закодированный вариант задания.
| Вариант | Выполняемые операции | Разрядность операндов | Код | Серия микросхем | ||||||||||
| 12. | У | А2 | А4 | А5 | Л3 | Л5 | Л7 | 8 | D | K500 | ||||
Таблица №2.
Расшифровка перечисленных в задании операций.
| № | Операция | Обозначение Операции | № | Операция | Обозначение операции |
| 1. | Умножение | У | 5. | _____ A B | Л3 |
| 2. | Сложение | A1 | 6. | __ A | Л5 |
| 3. | Вычитание модулей | А4 | 7. | __ АВ | Л7 |
| 4. | Вычитание модулей обратное | А5 |
2. Микропрограммы машинных операций.
Для реализации вычислительного устройства, выполняющего операции указанные в задании к курсовой работе необходимо разработать микропрограммы для каждой из операций. Микропрограмма должна обеспечивать корректное считывание операндов с входной шины данных, выполнение самой операции и выдачу результата на выходную шину данных. При этом необходимо учесть, что работа вычислительного устройства должна быть согласована с работой внешнего устройства. Для выполнения этой задачи используются микропрограммы подключения и отключения вычислительного устройства от интерфейса.
Микропрограмма подключения опрашивает шины адреса и шину управления ПРГОТ. При этом вычисляется значение выражения ПРГОТ (ЗАН) (ША=N), где ПРГОТ – сигнал выставляемый внешним устройством на шину управления,
ЗАН – сигнал занятости вычислительного устройства, ША=N – условие совпадения адреса, передаваемого внешним устройством на адресные шины и адреса вычислительного устройства. Если выражение принимает значение равное 1, то осуществляется подключение путем формирования сигнала готовности (для этого предусмотрена микрооперация ГОТ=1), который указывает инициирующему устройству о готовности к работе. Далее выполнение микропрограммы приостанавливается до получения сигнала КОП=1, передаваемого внешним устройством по шине управления. Как только сигнал КОП=1 получен, производится считывание команды с входной шины данных, формируется сигнал ГОТ=0 и устанавливается сигнал ЗАН=1. На этом микропрограмма подключения заканчивает свою работу.
Микропрограмма выполнения одной из семи указанных операций выполняется при выполнении одного из семи логических условий (микропрограммы и условия сопоставлены взаимно однозначно). Которые формируются на основании анализа кода операции, указанного в команде. При выполнении условия микропрограмма любой операции принимает операнды, которые считываются с входной шины данных. Далее вычисляется результат, который затем выдается на выходные шины данных.
Считывание слова данных реализовано следующим образом. Микропрограмма операции генерирует сигнал запроса (для этого предусмотрена микрооперация ЗАПР=1), который осведомляет внешнее устройство о готовности вычислительного устройства к приему данных. В ответ внешнее устройство передает слово данных на входную шину данных, генерируя при этом сигнал ДАННЫЕ=1. Пока сигнал ДАННЫЕ не поступит на управляющую шину, выполнение микрооперации приостанавливается, как только сигнал будет получен, вычислительное устройство производит считывание слова данных, при этом снимается сигнал запроса данных (для этого предусмотрена микрооперация ЗАПР=0).В ответ внешнее устройство устанавливает сигнал ДАННЫЕ=0. Если для выполнения операции необходимо два операнда, то для считывания второго слова данных процедура считывания повторяется.
Непосредственное выполнение операции реализуется различными способами в зависимости от смысла операции вплоть до получения результата, который может быть представлен в виде одного или двух слов данных.
Выдача слова данных в интерфейс производится следующим образом. Микропрограмма формирует сигнал результата (для этого предусмотрена микрооперация РЕЗ=1). Затем выполнение микрооперации приостанавливается до получения сигнала ПРРЕЗ=1, которым внешнее устройство информирует об успешном принятии результата вычислений. Как только ПРРЕЗ = 1 вычислительное устройство устанавливает сигнал результата в ноль (для этого предусмотрена микрооперация РЕЗ=0) и выставляет результат на выходные шины данных. При необходимости выдачи второго слова данных процедура повторяется. После окончания выдачи результата выполняется микропрограмма отключения вычислительного устройства.
Микропрограмма отключения вычислительного устройства, снимает сигнал занятости устройства (для этого предусмотрена микрооперация ЗАН=0).
Разработанные микропрограммы выполнения машинных операций приведены на схемах «Микропрограмма операции – 1..8».
3. Разработка обобщённой микропрограммы.
Обобщенная микропрограмма составляется на основании микропрограмм машинных операций (схема «Микропрограммы операций»).
Обобщенная микропрограмма объединяет все микропрограммы операций с целью реализации четкой логической структуры выполнения микропрограмм в зависимости от кода операции команды, а также включает микропрограммы подключения вычислительного устройства к интерфейсу и отключения от него.
Первоначально выполняется операция подключения, если результат операции положителен и подключение осуществлено, выполняется ввод операнда «А» т.к. все микропрограммы работают хотя бы с одним операндом, далее, если это микропрограмма отрицания (В6), то она запускается, если это другая микропрограмма, то вводится второй операнд т.к. все другие микропрограммы оперуруют с двумя операндами, далее в зависимости от условий В1 – В5, В7 выбора конкретной операции к выполнению, запускается лишь одна из имеющихся микропрограмм (схемы «Микропрограмма операции – 1..7»). Вычисление условий В1 – В7 осуществляется по следующим формулам:
В1 = |(D(0)) |(D(1)) D(2); (001-1)
В2 = |(D(0)) D(1) |(D(2)); (010-2)
В3 = |(D(0)) D(1) D(2); (011-3)
В4 = D(0) |(D(1)) |(D(2)); (100-4)
В5 = D(0) |(D(1)) D(2); (101-5)
В6 = D(0) D(1) |(D(2)); (110-6)
В7 = D(0) D(1) D(2); (111-7)
где D(0), D(1), D(2) –. разряды кода операций
Следует заметить так же, что в силу идентичности выдачи результата выполнения операций сложнения, вычитания модулей, обратного вычитания модулей, отрицание коньюнкции, отрицания, дизьюнкция А и не В, выдача результатов этих операций на внешнюю шину реализуется одним и тем же блоком микроопераций.
Разработанная в соответствии с вышеперечисленными условиями и замечаниями обобщённая микропрограмма представлена на схеме «Граф обобщённой микропрограммы»
4. Обобщённый список слов, полей, логических условий
и управляющих сигналов.
Обобщённый список слов, полей, логических условий и управляющих сигналов может быть составлен как на основании микропрограмм машинных операций (схема «Микропрограммы микроопераций»), так и на основании обобщенной микропрограммы (схема «Граф обобщенной микропрограммы»).
Построение таблицы микроопераций, осуществляется следующим образом. Выписываются все использованные виды микроопераций, каждому виду микроопераций ставится в соответствие индекс – Уi, который является обозначением управляющего сигнала, закрепленного за данным видом микроопераций. Вид микроопераций объединяет все одинаковые микрооперации, встречающиеся в микропрограммах (или обобщенной микропрограмме).
Таблица №3. (Список управляющих сигналов)
| Вид микрооперации | Управляющий сигнал |
| А:=C | У1 |
| А:=0 | У2 |
| А:=Швх | У3 |
| В:=Швх | У5 |
| В:=0 | У6 |
| В:=R1(C(7),B) | У7 |
| В:=С | У9 |
| С(0):=Рг3(0) | У10 |
| С:=(А) или (не(В)) | У11 |
| С:=|A | У12 |
| С:=|В+1+А | У13 |
| С:=|С | У14 |
| С:=0 | У15 |
| С:=R1(0,C) | У16 |
| С:=А+В | У17 |
| С:=А-В | У18 |
| С:=не (А и В) | У19 |
| С:=С+1 | У20 |
| С:=С+А | У21 |
| C:=|B | Y8 |
| D:=Швх | У22 |
| ГОТ:=0 | У23 |
| ГОТ:=1 | У24 |
| ЗАН:=0 | У25 |
| ЗАН:=1 | У26 |
| ЗАПР:=0 | У27 |
| ЗАПР:=1 | У28 |
| Рг3(0)=Зн(А) mod2 Зн(В) | У29 |
| РЕЗ:=0 | У30 |
| РЕЗ:=1 | У31 |
| Сч:=7 | У32 |
| Сч:=Сч-1 | У33 |
| Швых:=В | У34 |
| Швых:=С | У4 |
Список используемых в микропрограмме слов и полей составляется следующим образом. Выписываются все слова, а также самостоятельно использующиеся при выполнении микроопераций поля слов. Затем каждому слову ставится в соответствие регистр. В результате получается таблица, в которой перечислены все используемые в микропрограмме слова, самостоятельно используемые поля этих слов, а также названия регистров, поставленных в соответствие каждому из этих слов.
| Наименование и формат слова | Поля | Соответствующий регистр |
| А(7:0) | Знак=А(0:0) | РгА |
| В(7:0) | Знак=В(0:0) | РгВ |
| D(2:0) | РгD | |
| Сч(3:0) | РгСч | |
| Тр(0:0) [знак при умножении] | Тр | |
| С(7:0) | Знак=С(0:0) | РгС |
Составление списка логических условий осуществляется следующим образом. Выписываются все виды логических условий, использованных при составлении микропрограмм операций (обобщенной микропрограммы) и поставить каждому из них в соответствие индекс хi, который является, обозначение соответствующего осведомительного сигнала, закрепленного за данным видом логических условий. Вид логических условий объединяет все одинаковые логические условия, встречающиеся в микропрограммах (или обобщенной микропрограмме).
| Логическое условие | Осведомительный сигнал |
| ____ ПРГОТ & ЗАН & (ША=N) | X1 |
| КОП | Х2 |
| Данные | Х3 |
| В1 | Х4 |
| В2 | Х5 |
| В3 | Х6 |
| В4 | Х7 |
| В5 | Х8 |
| В6 | Х9 |
| В7 | Х10 |
| А=0 | Х11 |
| В=0 | Х12 |
| А(0) | Х13 |
| В(0) | Х14 |
| В(7) | Х15 |
| Сч=0 | Х17 |
| Тр | Х18 |
| Перенос | Х19 |
| ПРРЕЗ | Х20 |
| Зн(В) mod2 Зн(А) | Х21 |
| (A(0)) & (B(4)) | X22 |
| ( NOT(A(0)) ) & (B(4)) | X23 |
5. Закодированный граф микропрограммы
Закодированный граф микропрограммы составляется на основе обобщенной микропрограммы (схема «Граф обобщённой микропрограммы») и обобщённого списка слов, полей, логических условий и управляющих сигналов (Приложение №3 (таблица №1)) .
