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

по курсу

"Архитектура ЭВМ"

Вариант №58

19

(количество листов)

Выполнил:

студент группы ИУ5-52

Суслов А.Ю.

МОСКВА 2006

Содержание

Содержание 2

1. Техническое задание 3

2. Разработка обобщенной микропрограммы. 3

2.1. Общий алгоритм. 3

2.2. Операция арифметического сдвига. 3

2.3. Операции сложения и вычитания. 4

2.4. Логические операции. 4

2.5. Обобщенная микропрограмма. 4

3. Списки слов, микроопераций и логических условий. 4

3.1. Списки слов. 4

3.2. Список микроопераций. 4

3.3. Список логических условий. 5

4. Синтез операционных элементов. 6

4.1. Регистр А. 6

4.2. Регистр В. 6

4.3. Регистр С. 7

4.4. Регистр D. 7

4.5. Счетчик Сч. 7

4.6. АЛУ. 8

4.7. Мультиплексор регистра А. 8

4.8. Мультиплексор регистра В. 9

4.9. Мультиплексор A\C. 9

4.10. Схема управления операндом Х. 10

4.11. Схема управления операндом Y. 11

4.12. Триггеры управляющих шин. 11

4.13. Буферные элементы. 11

4.14. Схемы сравнения. 12

4.15. Переключатели. 12

4.16. Дешифратор КОП. 12

4.17. Программируемые логические матрицы. 12

5. Разработка структурной схемы операционного автомата. 12

6. Разработка функциональной схемы операционного автомата. 12

7. Закодированный граф. 12

8. Списки переходов. 13

9. Синтез ПЛМ и комбинационных схем. 14

10. Разработка функциональной схемы управляющего автомата. 17

11. Расчет длительности машинного такта. 17

12. Заключение. 18

13. Список используемой литературы. 19

1. Техническое задание

Спроектировать вычислительное устройство для выполнения заданного множества операций:

1) Сдвиг арифметический;

2) Сложение;

3) Вычитание;

4) ;

5) ;

6) ;

7) .

Вычислительное устройство должно иметь разрядность 8 и работать с операндами в прямом коде.

Вычислительное устройство должно состоять из операционной части и блока управления и подключаться к интерфейсу.

Cостав 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.

2. Разработка обобщенной микропрограммы.

2.1. Общий алгоритм.

Обобщенная микропрограмма представляет алгоритм работы ВУ и используется при проектировании управляющего и операционного автоматов.

Опишем общий алгоритм работы ВУ.

При появлении номера устройства (58) на шине адреса и сигнала ПРГОТ на шине управления, вычислительное устройство (ВУ), при условии, что оно не занято (ЗАН = 0), выдает сигнал ГОТ. После этого внешнее устройство, которое запрашивало операцию, выставляет ее код на шине данных и подает сигнал КОП. По сигналу КОП ВУ считывает код операции в регистр команд D и начинает выполнение одной из операций по микропрограмме.

По завершении операции ВУ выставляет на шине управления сигнал РЕЗ и сам результат на выходной шине до получения сигнала ПРРЕЗ. После выдачи результата, ВУ снимает сигнал с шины ЗАН. После этого внешнее устройство снимает адрес устройства с шины адреса, освобождая интерфейс. Для запроса данных устройство выдает сигнал ЗАПР. Перед появлением данных на входной шине интерфейса внешнее устройство подает сигнал ДАННЫЕ.

2.2. Операция арифметического сдвига.

КОП 001

Слово кода данной операции имеет следующую структуру (Рис.1):

Рис.1. Структура команды сдвига.

Перед выполнением операции сдвигаемое слово считывается в регистр А, а поле константы сдвига заносится в счетчик. Далее организуется цикл с проверкой бита направления и одноразрядным сдвигом за каждую итерацию. После выполнения операции содержимое регистра А считывается в регистр С и выводится на выходную шину.

2.3. Операции сложения и вычитания.

КОП 010, КОП 011

Перед выполнением данной операции операнды последовательно считываются с входной шины в регистры А и В. Затем оба операнда проверяются на отрицательность и, при необходимости, переводятся в дополнительный код. Далее они подаются в схему АЛУ и результат сложения (вычитания) заносится в регистр С. После этого над ним производится процедура перевода в прямой код и результат подается на выходную шину.

2.4. Логические операции.

КОП 100, КОП 101, КОП 110, КОП 111

Операнды подаются на схему АЛУ, результат выводится в регистр С, а затем на выходную шину. Каждой из операций соответствует свой управляющий код АЛУ.

2.5. Обобщенная микропрограмма.

См. Приложение 1.

3. Списки слов, микроопераций и логических условий.

3.1. Списки слов.

Списки операций и условий составляются на основе обобщенной микропрограммы. Данные их этих списков используются при проектировании операционного автомата.

В табл.1 приводится полученный список используемых в обобщенной микропрограмме слов.

Таблица 1. Список слов.

Тип	Формат	Поля	Примечание
IL	A(0:7)	ЗнА = А(0)	Знак	Первый операнд
		ЗнА2 = А(1)	Бит перед знаком
IL	В(0:7)	ЗнB = B(0)	Знак	Второй операнд
LO	C(0:7)	ЗнC = C(0)	Знак	Результат
IL	D(0:7)	КОП = D(0:2)	Код операции	Код операции
		Напр.сдв = D(3)	Направление сдвига
		Конст.сдв = D(4:7)	Константа сдвига
L	Сч(0:3)	–	Счётчик циклов
O	ЗАН(0)	–	Флаг занятости устройства
O	ЗАПР(0)	–	Флаг запроса на передачу данных
O	ГОТ(0)	–	Флаг готовности устройства
O	РЕЗ(0)	–	Флаг запроса на прием результата

3.2. Список микроопераций.

В табл.2 представлен список микроопераций, выполняемых ВУ.

Таблица 2. Список микроопераций.

Микрооперация	Управляющий сигнал
A := ШВХ	y1
А := А + 1	y2
А := L1(A.0)	y3
A := R1(0.A)	y4
	y5
ЗнА := 1	y6
ЗнА := ЗнА2	y7
ЗнА2 := ЗнА	y8
В := ШВХ	y9
В := В + 1	y10
ЗнВ := 1	y11
ЗнВ := 0	y12
	y13
С := А	y14
С := А + В	y15
С := С + 1	y16
	y17
	y18
	y19
	y20
ЗнС := 1	y21
D := ШВХ	y22
Сч := D (4:7)	y23
Сч := Сч – 1	y24
ШВЫХ := С	y25
ГОТ:=0	y26
ГОТ:=1	y27
ЗАН:=0	y28
ЗАН:=1	y29
ЗАПР:=0	y30
ЗАПР:=1	y31
РЕЗ:=0	y32
РЕЗ:=1	y33

3.3. Список логических условий.

В табл.3 представлен список логических условий, участвующих в микропрограмме.

Таблица 3. Список логических условий.

4. Синтез операционных элементов.

На данном этапе необходимо на основе списка микроопераций разработать необходимые операционные элементы. Исходными данными являются выполняемые действия. Результат – реализация элемента и организация управляющих сигналов.

4.1. Регистр А.

Требуется получить элемент для хранения 8-разрядного слова и его сдвига.

Используем две микросхемы К500ИР141 (4-разрядный универсальный сдвиговый регистр).

В табл.4 приводятся значения подаваемых на входы управления сигналов в соответствии с управляющими сигналами.

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