Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана.

Курсовая работа на тему

«Проектирование вычислительного устройства»

Вариант №26

Выполнила:

студент группы ИУ5-51

Фирсова А.В.

« »_________2004г.

_________________

Москва 2004г.

Содержание

1	ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ	3
2	МИКРОПРОГРАММЫ МАШИННЫХ ОПЕРАЦИЙ	4
3	ОБОБЩЕННАЯ МИКРОПРОГРАММА	6
4	СПИСОК СЛОВ, ПОЛЕЙ, ЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛОВ	7
5	ЗАКОДИРОВАННЫЙ ГРАФ МИКРОПРОГРАММЫ	9
6	РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ОПЕРАЦИОННОГО АВТОМАТА	10
7	СИНТЕЗ ОПЕРАЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ	11
8	РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ОПЕРАЦИОННОГО АВТОМАТА	17
9	СОСТАВЛЕНИЕ СПИСКА ПЕРЕХОДОВ	18
10	ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПЛМ	20
11	ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА МАШИННЫХ ТАКТОВ, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КАЖДОЙ ОПЕРАЦИИ	22
12	РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОЙ ЧАСТОТЫ РАБОТЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА	23
13	ЗАКЛЮЧЕНИЕ	24
14	СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ	25

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 8 бит.

2.Шины обратной передачи данных /выходные/ разрядностью 8 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
26	У	A1	А2	А4	Л4	Л5	Л6	8	Д	К500

Расшифровка перечисленных в задании операций.

№	Операция	Обозначение Операции	№	Операция	Обозначение операции
1.	Умножение	У	5.	A  B	Л4
2.	Сложение	А1	6.	Ā	Л5
3.	Вычитание	А2	7.	Ā  B	Л6
4.	Вычитание модулей	А4

Описание интерфейса.

Проектируемое устройство должно взаимодействовать с другими устройствами посредством интерфейса «общая шина».

Пусть инициатором работы ВУ является устройство А. В этом случае устройство А выставляет на ША номер ВУ, одновременно на шинах управления выдается сигнал ПРГОТ. ВУ, адрес, которого совпадает с адресом на шине адреса, при условии, что оно свободно, выдает сигнал ГОТ. По этому сигналу устройство А выдает на ШВХ код операции, которая должна быть выполнена в ВУ и одновременно на шины управления сигнал КОП. По сигналу КОП ВУ принимает с входных шин код операции, формирует сигнал ЗАН и запускает микропрограмму соответствующей операции

Адрес ВУ должен присутствовать на шинах адреса ША до окончания выполнения операции. После окончания выполнения операции ВУ снимает сигнал занятости ЗАН. После этого устройство А снимает адрес с шины ША, освобождая интерфейс для работы с другими устройствами. После того, как устройство А инициировало работу ВУ, вычислительное устройство занято - оно выполняет соответствующую операцию по микропрограмме. Для выполнения микропрограммы необходимо ввести исходные данные из устройства А, а после окончания вычислений отослать результат вновь в устройство А. Для этой цели в микропрограмме каждой операции должны быть предусмотрены соответствующие микрооперации.

По каждой паре сигналов ЗАПР-ДАННЫЕ передается слово разрядностью n бит.

Вывод данных из ВУ в устройство А производится по сигналу РЕЗ /результат/. ВУ выдает на шины управления ШУ сигнал РЕЗ и одновременно выставляет данные на выходную шину ШВЫХ. Устройство А принимает данные и подтверждает прием результата сигналом ПРРЕЗ.

2. Микропрограммы машинных операций.

2.1 Структура обобщенной микропрограммы.

НАЧАЛО

ПОДКЛ

МИКРОПРОГРАММЫ МО

ОТКЛ

КОНЕЦ

Рис.1 Структура обобщенной микропрограммы

2.2 Микропрограмма подключения и отключения ВУ от интерфейса.

При готовности устройства (ПРГОТ=1), при совпадении адреса на тумблерном устройстве с адресом на ША и отсутствии занятости устройства включается обобщенная микропрограмма. ВУ выдает сигнал готовности при условии, что адрес его совпадает с адресом на ША. Устройство А выдает на ШВХ код операции, которая должна быть выполнена в ВУ, и одновременно на шину управления. Регистр D принимает код операции и запускает микропрограмму. Одновременно вырабатываются сигналы ГОТ=0 и ЗАН=1. При отключении ВУ вырабатываются сигналы ЗАН=0 и РЕЗ=0

НАЧАЛО

ОТ МП

ГОТ:=1

0

1

D:=ШВХ

ЗАН:=1

ГОТ:=0

0

1

ПЕРЕХОД К МП

КОНЕЦ

РЕЗ:=0

ЗАН:=0

Рис.2 Микропрограмма подключения и отключения ВУ

2.Алгоритм умножения

В регистр В заносится первый, предварительно переведённый в прямой код операнд. В регистре А хранится второй операнд. Если один из множителей равен 0, то результату присваивается значение 0, и умножение не производится. Знак результата вычисляется с самого начала и присваивается знаковому биту регистра В. Затем регистру E присваивается значение регистра В. Регистр E используется для сдвига, а регистр В для операций с АЛУ (сложение). В регистре С накапливаются старшие биты результата, а в регистре E младшие. Выдаются сначала старшие 7 бит со знаком, а затем младшие 7 бит со знаком.

3.Алгоритм вычитания

Вычитание здесь происходит как обычно. АЛУ организует вычитание «А-В», сначала мы записываем число в регистр А, а затем другое число в регистр В и производим вычитание.

4.Алгоритм вычитание модулей

Вычитание происходит также как и в предыдущем случае, но на этот раз знаковый разряд при необходимости обнуляется в регистрах А и В.

5.Логические операции

Логические операции могут быть выполнены АЛУ напрямую.

Алгоритмы данных операций представлены в приложении на рисунке алгоритмы микроопераций.

3. Обобщенная микропрограмма.

Обобщенная микропрограмма составляется на основании микропрограмм машинных 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, то в зависимости от условий В1 – В7 выбора конкретной операции к выполнению, запускается лишь одна из имеющихся микропрограмм.

Для формирования осведомительных сигналов, определяющих выполнение той или иной микропрограммы, используется дешифратор. Анализ КОП с помощью дешифратора позволяет существенно упростить логику работы устройства.

Следует заметить так же, что в силу идентичности выдачи результата выполнения операций 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 в приложении на рисунке «Обобщенный граф микропрограммы».

4. Список слов, полей, логических условий

и управляющих сигналов.

Обобщённый список слов, полей, логических условий и управляющих сигналов составляется на основании 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 (микрооперации с идентичной структурой, но разными операндами), встречающиеся в обобщенной микропрограмме.

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.

Составление списка логических условий осуществляется следующим образом. Выписываются все виды логических условий, использованных в обобщенной микропрограмме и ставится каждому из них в соответствие индекс Xi, который является обозначением соответствующего осведомительного сигнала, закрепленного за данным видом логических условий.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы