ЛР Центральное устройство управления (1075156), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Характеристики команд

Порядок выполнения работы

1. Получить у преподавателя вариант задания и выполнить до начала лабораторной работы (дома) пп. 2-10. Варианты заданий приведены в табл. 3. Код задания определяет номер задачи, характеристику команды и строку ЦУУ (см. перечень задач на стр. 15 и табл. 4 и 5).

Таблица 5 .Параметры структуры ЦУУ

Местонахождение компонент и код структуры ЦУУ

2. Разработать алгоритм решения задач.

1. Для реализации полученного алгоритма разработать необходимый набор машинных команд. Машинные команды выбирать с учетом форматов и типов (см. рис. 1). Адресность арифметических и логических команд указана в задании. Число команд в наборе не должно превышать 16, так как под поле кода операции выделено четыре разряда.

2. Разработать микропрограммы машинных операций (рис. 4).

3. Разработать обобщенную микропрограмму работы ЦУУ. Исходными данными для проектирования микропрограммы разработанный набор машинных команд, список допустимых микроопераций (см. табл. 2) и алгоритмы выполнения машинных операций. В микропрограмме необходимо предусмотреть выборку машинных команд из оперативной памяти в регистр команд (с учетом длины команды), расшифровку кода операции выбранной команды и выполнение соответствующей операции, а также переход к выбору и выполнению следующей команды программы. Микропрограмма должна обеспечивать загрузку начального (нулевого) адреса в программный счетчик и окончание вычислений после выполнения машинной программы.

Ввод n

Переход к подпрограмме

Настройка i := n

i := i-1

C_i := a_i +b_i

i=0?

НЕТ

Вывод C₁

ДА

Возврат из подпрограммы

Вывод n

Рис.4 Схема алгоритма программы

1. Построить закодированный граф микропрограммы, пользуясь списками микроопераций и логических условий.

2. В соответствии с закодированным графом микропрограммы разработать управляющий автомат по схеме Мура или Мили и построить списки переходов. Списки переходов содержат всю информацию, необходимую для построения управляющего автомата ЦУУ.

3. Синтезировать управляющий автомат на основе программируемых логических матриц и регистра, включенного в режим записи по тактовому сигналу (см. Рис. 3) [2]:

а) определить разрядность памяти управляющего автомата по формуле К= log₂N ,где N- число состояний автомата;

б) определить число m управляющих сигналов, формируемых управляющим автоматом;

в) определить необходимое число ПЛМ для реализации УА (каждая ПЛМ имеет 16 входов, 8 выходов и может реализовать до 68 конъюнкций) и распределить между ПЛМ управляющие сигналы и сигналы возбуждения;

г) для каждой ПЛМ построить таблицы соединений. На входы ПЛМ подавать коды состояний и осведомительные сигналы, а с выходов снимать сигналы возбуждения D (с первой ПЛМ) и управляющие сигналы (с первой и последующих ПЛМ).

1. В соответствии с алгоритмом и набором машинных команд составить машинную программу в мнемокодах. Программу оформить в виде стандартной подпрограммы с параметрами. Обращение к программе осуществляется через нулевую ячейку памяти.

2. Составить карту памяти. ЦУУ взаимодействует с памятью объемом 256 байт. Память имеет страничную организацию и состоит из 16 страниц по 16 байт в каждой. Для составления карты памяти необходимо распределить страницы за программой обращения к подпрограмме, за самой подпрограммой, а также за параметрами, исходными данными, результатами и стеком и указать соответствующие полные адреса.

3. Закодировать машинные команды в шестнадцатеричной системе счисления и составить программу в машинных кодах в соответствии с картой памяти и допустимыми полями машинных команд (см. рис.1).

4. Промоделировать работу ЦУУ на ЭВМ:

а) вызвать программу моделирования. На экране должно высветиться меню задач. Моделирование проводить в режиме диалога с ЭВМ;

б) последовательно выполняя пункты меню задач, ввести в ЭВМ подготовленное при домашней проработке описание ЦУУ (списки переходов, программу в машинных кодах и исходные данные для проверки работы ЦУУ). Для выполнения нужного пункта в меню задач необходимо ввести номер соответствующего пункта и нажать клавишу ввода.

Замечание. В режиме контроля и редактирования на экран дисплея вызывается соответствующая информация. Эту информацию можно исправить

непосредственно на экране. После внесения всех изменений нажать клавишу ввода. Курсор перемещать клавишами

< > , < >,< >,< >.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Постановку задачи и исходные данные

2. Алгоритм решения задач.

3. Программу в мнемокодах.

4. Программу в машинных кодах.

5. Карту памяти.

6. Фотографии памяти.

7. Микропрограмму.

8. Закодированный граф микропрограммы.

9. Список переходов.

10. Таблицы соединений ПЛМ.

11. Протокол работы ЦУУ.

Перечень задач

1. Вычислить:

С_i = 2А_i – B_i , i=1,n^*

Вывести результаты на дисплей.

1. Переписать из массива А в массив В все числа, большие единицы. Вывести результат на дисплей.

2. Поменять местами в массивах А и В элементы с одинаковыми порядковыми номерами^* . Вывести результаты на дисплей.

3. Вычислить:

_n

С= А_i +B_i, i=1,n^*

ⁱ⁼¹

Вывести результаты на дисплей.

1. Найти максимальный элемент в массиве А и записать его в оперативную память^*. Вывести результаты на дисплей.

2. В массиве А все отрицательный элементы преобразовать в дополнительный код и найти их сумму^*.

3. П оменять местами соответствующие элементы в массивах А, В и С по схеме

А_i B_i C_i , i =1,n^*

Результаты вывести на дисплей.

1. Выполнить преобразование

С_i(7:0)=A_i(7:4).0000,i=1,n^*.

Результаты вывести на дисплей^*.

1. Вычислить полную сумму четных элементов двух массивов А и В.

Результаты вывести на дисплей.

1. Подсчитать число четных и нечетных элементов в массивах А и В^*.

2. В массивах А и В найти сумму элементов, лежащих в интервале

4…8^*.

1. Вычислить

С_i=A_i+B_i, i=1,n^*

Вывести на дисплей n и С₁ .

*Размерность массивов n задать командой ввода.

Пример выполнения задания

Пусть требуется выполнить вариант 60 с кодом задания 12-П3-8 (12-номер задачи, П3-формат команды и способ адресации, 8- параметры структуры).

1. Задача 12. Разработать центральное устройство управления специализированного процессора, предназначенного для выполнения операций

С_i=A_i+B_i, i=1,n ,

где n- параметр, задаваемый командой ввода; А, В, С – массивы размерностью по 16 однобайтовых слов.

Вывести n и С₁ на экран дисплея.

1. ЦУУ должно обрабатывать трехадресные команды с прямой адресацией операндов;

Все команды должны быть длиной по четыре байта, даже если отдельные поля не используются.

1. ЦУУ должно включать:

   1. общую часть: регистр общего назначения, аккумулятор, буферный регистр, арифметико-логическое устройство, схему инкремента-декремента, регистр команд, регистр адреса и управляющий автомат;

   2. изменяемую часть (в соответствии с заданием):

а) программный счетчик – должен размещаться в РОН (используем для него, например,

РОН[1]);

Характеристики

Список файлов книги