Отчет (1074706), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Функциональная схема управляющего автомата строится на основе таблиц соединений ПЛМ и содержит изображение внутренней шины сигналов и схем ПЛМ. Метки над выводами позволяют определить соединенные ножки схем.

Разработанная функциональная схема управляющего автомата приведена на чертеже «Функциональная схема управляющего автомата» Лист 2.

9. Определение числа машинных тактов, необходимых для выполнения каждой операции.

Данная задача решается в соответствии с обобщённой микропрограммой (схема «Обобщённая микропрограмма» лист 1. 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. Арифметический сдвиг: T_min=, T_max=.

2. Сложение T_min=10, T_max=10.

3. Вычитание обратное: T_min =10, T_max =10.

4. Логические операции: и T_min = T_max =11.

5. Логические операции: и T_min = T_max =10.

10. Расчет максимально возможной частоты 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:

T_min=T_лу+T_уу+T_оу, где:

T_лу - время, необходимое для вычисления логических условий,

T_уу - время, необходимое для выполнения своей задачи управляющим устройством,

T_оу - время, необходимое для выполнения своей задачи операционным устройством.

Возьмем схему выработки осведомительного сигнала x1.

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ  ИЛИ И.

Т_лу=17 нс + 12 нс + 14 нс = 43 нс.

При работе УА используется цепочка.

РЕГИСТР  ПЛМ1-5 ИЛИ РЕГИСТР (повторение).

T_уу = 25 + 30 + 8 = 63 нс

При работе ОА возникает цепочка.

Регистр  Мультиплексор  Логические условия  АЛУ  Мультиплексор  Регистр

T_оу =25 + 11 + 39 + 40 + 11 = 126 нс.

T_min = 43 нс + 63 нс + 126 нс = 232 нс.

F_max= 1 / T_min = 4.31 Мгц.

11. Заключение.

В результате проделанной работы было спроектировано вычислительное устройство. 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 прямых кодах и осуществляет 7 микроопераций, запрограммированных для выполнения с помощью соответствующих микропрограмм

УА был разработан на базе ПЛМ, оптимально используя все выводы микросхем ПЛМ удалось довести их число до 5 (при 28 управляющих сигналах). В ходе работы я ознакомился на теории и практике с проектированием отдельных вычислительных устройств.

12. Список используемой литературы.

1. Дроздов Е.А., Комарницкий В.А., Пятибратов А.П. Электронные вычислительные машины Единой системы. М., Машиностроение, 1981, 648 стр.

2. С.А. Майоров, Г.И. Новиков. Принципы организации цифровых машин. Л., Машиностроение, 1975, 428 стр.

3. Шульгин О.А., Шульгина И.Б. Справочник по цифровым логическим микросхемам (часть1). Электронное издание.

4. Справочник. Логические ИС серий К500, М., Бином, 1993, 400 стр.

5. Конспект лекций по курсу «Архитектура ЭВМ» за IV и V семестры.

21

Характеристики

Список файлов курсовой работы