АрхЭВМ_Лаб.Раб 2007_Часть1 (Методичка по макету 1804), страница 4
Описание файла
Файл "АрхЭВМ_Лаб.Раб 2007_Часть1" внутри архива находится в папке "Методичка по макету 1804". Документ из архива "Методичка по макету 1804", 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 "книги и методические указания", в предмете "эксплуатация эвм" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "АрхЭВМ_Лаб.Раб 2007_Часть1"
Текст 4 страницы из документа "АрхЭВМ_Лаб.Раб 2007_Часть1"
Таблица 4
Обозначение | Тип команд | Длина команды, байт |
П3 | Трехадресная с прямой адресацией | 4 |
П2 | Двухадресная с прямой адресацией | 3 |
П1 | Одноадресная с прямой адресацией | 2 |
КР2 | Двухадресная с косвенной регистровой адресацией | 2 |
КР1 | Одноадресная с косвенной регистровой адресацией | 2 |
Р | Прямая регистровая адресация (двухадресные форматы RR и RS) | 2 |
Пример выполнения учебой задачи
1. Получить у преподавателя вариант задания. Варианты заданий приведены в табл. 3. Код задания определяет номер задачи, характеристику команды и структуру ЦУУ (см. перечень задач на стр. 15 и табл. 4 и 5).
Параметры структуры ЦУУ
Таблица 5
Местонахождение компонент и код структуры ЦУУ
Компоненты ЦУУ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Программный счетчик | РОН | РОН | РОН | РОН | РС | РС | РС | РОН | РС |
Индексный регистр | РОН | РОН | РОН | РОН | РИ | РИ | РОН | РИ | РИ |
Адрес возврата | РВ | ОП | Стек | Стек | Стек | Стек | ОП | ОП | РВ |
Указатель стека | - | - | РОН | - | РОН | - | - | - | - |
2. Разработать алгоритм решения задач.
-
Для реализации полученного алгоритма разработать необходимый набор машинных команд. Машинные команды выбирать с учетом форматов и типов (см. рис. 1). Адресность арифметических и логических команд указана в задании. Число команд в наборе не должно превышать 16, так как под поле кода операции выделено четыре разряда.
-
Разработать микропрограммы машинных операций (рис. 4)
.
-
Разработать обобщенную микропрограмму работы ЦУУ. Исходные данные для проектирования микропрограммы : разработанный набор машинных команд, список допустимых микроопераций (см. табл. 2) и алгоритмы выполнения машинных операций. В микропрограмме необходимо предусмотреть выборку машинных команд из оперативной памяти в регистр команд (с учетом длины команды), расшифровку кода операции выбранной команды и выполнение соответствующей операции, а также переход к выбору и выполнению следующей команды программы. Микропрограмма должна обеспечивать загрузку начального (нулевого) адреса в программный счетчик и окончание вычислений после выполнения машинной программы.
Ввод n
Переход к подпрограмме
Настройка i := n
i := i-1
Ci := ai +bi
i=0?
НЕТ
Вывод C1
ДА
Возврат из подпрограммы
Вывод n
Рис.4 Схема алгоритма программы
-
Построить закодированный граф микропрограммы, пользуясь списками микроопераций и логических условий.
-
В соответствии с закодированным графом микропрограммы разработать управляющий автомат по схеме Мура или Мили и построить списки переходов. Списки переходов содержат всю информацию, необходимую для построения управляющего автомата ЦУУ.
-
Синтезировать управляющий автомат на основе программи-руемых логических матриц и регистра, включенного в режим записи по тактовому сигналу (см. Рис. 3) [2]:
а) определить разрядность памяти управляющего автомата по формуле К= log2N ,где N- число состояний автомата;
б) определить число m управляющих сигналов, формируемых управляющим автоматом;
в) определить необходимое число ПЛМ для реализации УА (каждая ПЛМ имеет 16 входов, 8 выходов и может реализовать до 68 конъюнкций) и распределить между ПЛМ управляющие сигналы и сигналы возбуждения;
г) для каждой ПЛМ построить таблицы соединений. На входы ПЛМ подавать коды состояний и осведомительные сигналы, а с выходов снимать сигналы возбуждения D (с первой ПЛМ) и управляющие сигналы (с первой и последующих ПЛМ).
-
В соответствии с алгоритмом и набором машинных команд составить машинную программу в мнемокодах. Программу оформить в виде стандартной подпрограммы с параметрами. Обращение к программе осуществляется через нулевую ячейку памяти.
-
Составить карту памяти. ЦУУ взаимодействует с памятью объемом 256 байт. Память имеет страничную организацию и состоит из 16 страниц по 16 байт в каждой. Для составления карты памяти необходимо распределить страницы за программой обращения к подпрограмме, за самой подпрограммой, а также за параметрами, исходными данными, результатами и стеком и указать соответствующие полные адреса.
-
Закодировать машинные команды в шестнадцатеричной системе счисления и составить программу в машинных кодах в соответствии с картой памяти и допустимыми полями машинных команд (см. рис.1).
-
Промоделировать работу ЦУУ на ЭВМ:
а) вызвать программу моделирования. На экране должно высветиться меню задач. Моделирование проводить в режиме диалога с ЭВМ;
б) последовательно выполняя пункты меню задач, ввести в ЭВМ подготовленное при домашней проработке описание ЦУУ (списки переходов, программу в машинных кодах и исходные данные для проверки работы ЦУУ). Для выполнения нужного пункта в меню задач необходимо ввести номер соответствующего пункта и нажать клавишу ввода.
З амечание. В режиме контроля и редактирования на экран дисплея вызывается соответствующая информация. Эту информацию можно исправить непосредственно на экране. После внесения всех изменений нажать клавишу ввода. Курсор перемещать клавишами
< > , < >,< >,< >.
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
-
Постановку задачи и исходные данные
-
Алгоритм решения задач.
-
Программу в мнемокодах.
-
Программу в машинных кодах.
-
Карту памяти.
-
Фотографии памяти.
-
Микропрограмму.
-
Закодированный граф микропрограммы.
-
Список переходов.
-
Таблицы соединений ПЛМ.
-
Протокол работы ЦУУ.
Перечень задач
-
Вычислить
Сi = 2Аi – Bi , i=1,п
-
Вычислить:
Сi = Ai + 2Bi , i=1,n .
-
Переписать из массива А в массив В все числа, большие единицы.
-
Поменять местами в массивах А и В элементы с одинаковыми порядковыми номерами*.
-
Вычислить
n
С= (Аi +Bi), i=1,n*
i=1
-
Найти максимальный элемент в массиве А и записать его в оперативную память*.
-
Найти минимальный элемент в массиве А и записать его в оперативную память*.
-
В массиве А все отрицательрые элементы преобразовать в дополнительный код и найти их сумму*.
-
П оменять местами соответствующие элементы в массивах А, В и С по схеме
Аi Bi Ci , i =1,n*
10. Выполнить преобразование Сi (7:0) = Ai(7:4).0000, i=1,n*.
11. Вычислить полную сумму четных элементов двух массивов А и В.
12. Вычислить полную сумму нечетных элементов двух массивов А и В.
13. Подсчитать число четных элементов в массивах А и В*.
14. Подсчитать число нечетных элементов в массивах А и В*.
15. В массивах А и В найти сумму элементов , лежащих в интервале 3…9*.
-
16. Вычислить Сi= Ai + Bi, i=1,n. Вывести на дисплей п и Сi.
*Размерность массивов n задать командой ввода.
Результаты всех задач вывести на дисплей.
2. Пример выполнения задания учебной задачи
Пусть требуется выполнить вариант 16 с кодом задания 16-П3-8 (16-номер задачи, П3-формат команды и способ адресации, 8- параметры структуры).
-
Задача 16. Разработать центральное устройство управления специализированного процессора, предназначенного для выполнения операций
Сi=Ai+Bi, i=1,n ,
где n- параметр, задаваемый командой ввода; А, В, С – массивы размерностью по 16 однобайтовых слов.