моя курсовая (1074623), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Данная задача решается в соответствии с Обобщённой микропрограммой (схема «Обобщённая микропрограмма»). Для подсчёта числа машинных тактов для определённой операции необходимо, «войдя» в микропрограмму виртуально выполнить весь набор микроопераций, необходимый для корректного выполнения данной операции. Во время виртуального выполнения операции, т.е. последовательного перемещения по вершинам графа микропрограммы с соблюдением логических условий, необходимо вести подсчёт пройденных вершин графа микропрограммы. Таким образом, будет получено число машинных тактов, необходимых для выполнения данной операции. Соответственно для получения максимального (или минимального) числа машинных тактов, необходимо взять «наихудшие» («наилучшие») в смысле выполнения данной операции операнды.
При расчетах время на ожидание сигналов X принимаем равным 0 тактов.
1)УМНОЖЕНИЕ:
Tmin = 7, Tmax = 18
2) (НЕ А) ИЛИ В:
Tmin = 11, Tmax = 11
3) НЕ (А ИЛИ В):
Tmin = 11, Tmax = 11
4) ВЫЧИТАНИЕ:
Tmin = 10, Tmax =10
5) СУММА:
Tmin = 10, Tmax = 10
6) ИНВЕРСИЯ:
Tmin = 8, Tmax = 8
7) ВЫЧИТАНИЕ МОДУЛЕЙ:
Tmin = 11, Tmax = 12
12. РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОЙ ЧАСТОТЫ РАБОТЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА
Расчет максимально возможной частоты работы Вычислительного Устройства осуществляется на основании функциональной схемы вычислительного устройства (схема «Схема вычислительного устройства»). Для осуществления расчёта необходимо, сложить времена задержек микросхем, принимающих участие в реализации той или иной функции (все эти функции присутствуют в формуле, которая располагается ниже в этом пункте – вычисление логического условия, управляющее устройство, операционное устройство). Времена задержек микросхем взяты из справочной литературы. Расчёт производится по следующей формуле:
Tmin=Tлу+Tуу+Tоу, где:
Tлу - минимально возможная длинна машинного такта,
Tлу - время, необходимое для вычисления логических условий,
Tуу - время, необходимое для выполнения своей задачи управляющим устройством,
Tоу - время, необходимое для выполнения своей задачи операционным устройством.
При работе ОА возникает цепочка.
Мультиплексор ПУт Регистр ПУс мультиплексор АЛУ Мультиплексор ПУт Регистр.
Tоу =8 + 6 + 40 + 10 + 8+11+8+6+40 = 137 нс.
Tmin = 54 нс + 67 нс + 137 нс = 258 нс.
Fmax= 1 / Tmin = 3.88 Мгц.
13. Заключение.
В результате проделанной работы было спроектировано вычислительное устройство(ОА). ВУ осуществляет взаимодействие с внешними устройством посредством шин данных (входной и выходной), адреса и управления. В ходе работы я абстрагировался от принципов работы внешних устройств, полагая взаимодействие с ними посредством выработки сигналов выставляемых внешним устройством на шины управления, тем самым, полностью сконцентрировавшись над изучением и применением на практике принципов работы отдельной «ячейки» сложной цифровой вычислительной машины. Спроектированное мною ВУ работает с числами в дополнительных кодах и осуществляет 7 микроопераций, запрограммированных для выполнения с помощью соответствующих микропрограмм. Самой длительной операцией является операция «умножение», потому что для ее выполнения необходимо 5 раз использовать операции сложения и сдвига.
УА был разработан на базе ПЛМ, оптимально используя все выводы микросхем ПЛМ удалось довести их число до 6 (при 34 управляющих сигналах) В ходе работы я ознакомился на теории с проектированием отдельных вычислительных устройств. Все необходимые схемы и графы представлены в приложении к этому документу.
14. Список используемой литературы.
-
Методические указания по выполнению курсовой работы “Проектирования вычислительного устройства” и курс лекций Виноградова В.И.
-
Электронный справочник “Отечественные микросхемы и их импортные аналоги”. Москва 1999г.
26
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
