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

Текст из файла

Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана

Курсовая работа

по курсу

“АРХИТЕКТУРА ЭВМ”

«Проектирование вычислительного устройства»

Вариант №110

Бумага формата А4

(тип носителя)

(количество листов)

Выполнил:

Студент группы ИУ 5-54

Швыдченко И.Ю.

Подпись ____________

“___”_______________2008г.

Принял:

Преподаватель кафедры ИУ-5

Белоусова В.И.

Подпись ____________

“___”_______________2008г.

Москва 2008 г .

Содержание.

1. Постановка задачи

2. Микропрограммы машинных операций

3. Обобщенная микропрограмма.

4. Списки слов, операций и логических условий.

5. Закодированный граф микропрограммы.

6. Синтез операционных элементов.

7. Разработка структурной схемы операционного автомата.

8. Разработка функциональной схемы операционного автомата.

9. Список переходов.

10. Разработка ПЛМ.

11. Разработка функциональной схемы управляющего автомата .

12. Расчет длительности машинного такта.

13. Заключение.

14.Список использованной литературы.

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 6 бит.

2.Шины обратной передачи данных /выходные/ разрядностью 6 бит.

3.Шина адреса разрядностью 6 бит

4.Управляющая шина:

- 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/.

Таблица №1. Закодированный вариант задания.

Вариант	Выполняемые операции							Разрядность операндов	Код	Серия микросхем
5	С1	А4	А5	Л1	Л3	Л4	Л5	8	D	К133

Таблица №2. Расшифровка перечисленных в задании операций.

№	Операция	Обозначение Операции	№	Операция	Обозначение операции
1.	Сдвиг арифметический	С1	5.	_____ A  B	Л3
2.	Вычитание модулей	А4	6.	_____ A  B	Л4
3.	Вычитание модулей обратное	А5	7.	_ A	Л5
4.	A  B	Л1

2. Разработка обобщенной микропрограммы

2.1 Обобщенный алгоритм

Для реализации вычислительного устройства, выполняющего операции, указанные в задании к курсовой работе (таблица №2), необходимо разработать микропрограммы для каждой из операций. Микропрограмма должна обеспечивать корректное считывание операндов с входной шины данных, выполнение самой операции и выдачу результата на выходную шину данных. При этом необходимо учесть, что работа вычислительного устройства должна быть согласована с работой внешнего устройства. Для выполнения этой задачи используются микропрограммы подключения и отключения вычислительного устройства от интерфейса.

Микропрограмма подключения опрашивает шины адреса и шину управления. При этом вычисляется значение выражения ПРГОТ  ( )  (ША=N), где ПРГОТ – сигнал, выставляемый внешним устройством на шину управления, ЗАН – сигнал занятости вычислительного устройства, ША=N – условие совпадения адреса, передаваемого внешним устройством на адресные шины и адреса вычислительного устройства.

Если выражение принимает значение равное 1, то осуществляется подключение путем формирования сигнала готовности (для этого предусмотрена микрооперация ГОТ=1), который указывает инициирующему устройству о готовности к работе. Далее выполнение микропрограммы приостанавливается до получения сигнала КОП=1, передаваемого внешним устройством по шине управления. Как только сигнал КОП=1 получен, производится считывание команды с входной шины данных, формируется сигнал ГОТ=0 и устанавливается сигнал ЗАН=1. На этом микропрограмма подключения заканчивает свою работу.

Микропрограмма выполнения одной из семи указанных операций осуществляется при выполнении одного из семи логических условий (микропрограммы и условия сопоставлены взаимно однозначно), которые формируются на основании анализа кода операции, указанного в команде (более подробное описание условий приведено в следующем пункте данного документа). При выполнении условия микропрограмма любой операции принимает операнды, которые считываются с входной шины данных. Далее вычисляется результат, который затем выдается на выходные шины данных.

Считывание слова данных реализовано следующим образом. Микропрограмма операции генерирует сигнал запроса (для этого предусмотрена микрооперация ЗАПР=1), который осведомляет внешнее устройство о готовности вычислительного устройства к приему данных. В ответ внешнее устройство передает слово данных на входную шину данных, генерируя при этом сигнал ДАННЫЕ=1. Пока сигнал ДАННЫЕ не поступит на управляющую шину, выполнение микрооперации приостанавливается, как только сигнал будет получен, вычислительное устройство производит считывание слова данных, при этом снимается сигнал запроса данных (для этого предусмотрена микрооперация ЗАПР=0).В ответ внешнее устройство устанавливает сигнал ДАННЫЕ=0. Если для выполнения операции необходимо два операнда, то для считывания второго слова данных процедура считывания повторяется.

Выдача слова данных в интерфейс производится следующим образом. Микропрограмма формирует сигнал результата (для этого предусмотрена микрооперация РЕЗ=1). Затем выполнение микрооперации приостанавливается до получения сигнала ПРРЕЗ=1, которым внешнее устройство информирует об успешном принятии результата вычислений. Как только ПРРЕЗ = 1 вычислительное устройство устанавливает сигнал результата в ноль (для этого предусмотрена микрооперация РЕЗ=0) и выставляет результат на выходные шины данных. При необходимости выдачи второго слова данных процедура повторяется. После окончания выдачи результата выполняется микропрограмма отключения вычислительного устройства. При необходимости передать по шине данные, разрядность которых превышает 6, сначала передаётся младший байт, а потом старший.

Микропрограмма отключения вычислительного устройства, снимает сигнал занятости устройства (для этого предусмотрена микрооперация ЗАН=0).

Разработанные микропрограммы выполнения машинных операций, с учетом всего вышесказанного, приведены на рисунках приложения.

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.

2.2. Операция арифметического сдвига

КОП 001

Формат команды:

0 2 3 4 7

ЛЕВ = 1 - сдвиг влево

ЛЕВ = 0 - сдвиг вправо

При арифметическом сдвиге знак не сдвигается, сдвигаются только числовые разряды. При сдвиге вправо освобождающиеся разряды заполняются содержимым знакового разряда, а при сдвиге влево - нулями.

Перед выполнением команды сдвига в регистр А считывается сдвигаемое слово, а в регистр счетчика – константа сдвига. Далее идёт анализ бита, отвечающего за направление сдвига, и организуется цикл сдвига. После выполнения операции результат из регистра А выдается на выходную шину.

(Вариант 42)

2.3. Операция вычитание модулей

КОП 010

Вычитание модулей выполняется над целыми двоичными числами со знаком, представленными в дополнительном коде.

По каждой паре сигналов ЗАПР-ДАННЫЕ передается слово разрядностью 8 бит. ВУ выставляет на шину управления сигнал запроса данных ЗАПР и ждет от устройства А сигнала ДАННЫЕ. По этому сигналу ВУ принимает с входной шины переданные данные и снимает с шины управления сигнал ЗАПР.

Уменьшаемое (В) и вычитаемое (А) имеют длину по одному слову.

По первой паре сигналов ЗАПР-ДАННЫЕ с входной шины принимается уменьшаемое (А), а по второй паре сигналов ЗАПР-ДАННЫЕ с входной шины принимается вычитаемое (В).

После того, как операнды были приняты с входной шины, они меняются местами и приводятся к своим модулям. Если число положительное, то оно не изменяется, а отрицательное – преобразуется в свой модуль по формуле , которая для чисел в дополнительном коде тождественно равна формуле C:=C-1.

После того, как операнды приведены к своим модуля, из уменьшаемого (А) с помощью микросхемы АЛУ вычитается вычитаемое (В) и результат помещается в С.

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

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