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

Текст из файла

Министерство образования РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования «Московский государственный технический университет

им. Н. Э. Баумана»

Кафедра ИУ5 "Системы Обработки Информации и Управления"

Лабораторная работа

по предмету: "Архитектура ЭВМ"

на тему: "Центральное Устройство Управления"

Выполнил студент группы ИУ5-51:

Сидякин А.А.

Проверил преподаватель:

Белоусова В.И.

Москва 2010

Содержание

1. Постановка задачи и исходные данные …………………………………………………………………… 3

2. Алгоритм решения задачи ……………………………………………………………………………………….… 4

3. Система машинных команд ……………………………………………………………………………………….. 5

4. Микропрограммы машинных операций ……………………………………………………………………. 6

5. Обобщённая микропрограмма работы ЦУУ ………………………………………………..…………... 8

6. Закодированный граф микропрограммы …………………………………………………………………. 9

7. Списки переходов …………………………………………………………………………………………………….. 10

8. Синтез управляющего автомата ……………………………………………………………………………... 12

9. Таблицы соединений ПЛМ ……………………………………………………………………………………….. 13

10. Функциональная схема управляющего автомата ……………………………………………….. 18

11. Составление машинной программы в мнемокодах …………………………………………….. 19

12. Карта памяти ………………………………………………………………………………………………………….. 19

13. Составление машинной команды …………………………………………………………………………. 20

14. Снимок ОП ………………………………………………………………………………………………………………. 20

Цель работы – освоение практических методов проектирования центрального устройства управления процессора, изучение структуры процессора, назначения и взаимодействия его блоков, разработка системы команд для заданного класса задач, а также микропрограмм машинных операций, синтезирование управляющего автомата и проверка работы спроектированного устройства моделированием на ЭВМ.

Постановка задачи и исходные данные

• Вариант: 5

• Код задания: 5-КР1-5

• задача: 5

• формат команды и способ адресации: КР1

• параметры структуры: 5

1. Разработать центральное устройство управления специализированного процессора, предназначенного для выполнения операции суммирования:

2. Вывести на дисплей результат С.

3. Размерность n массивов A и B задать командой ввода (А и В – массивы размерностью по 16 однобайтовых слов).

4. ЦУУ должно обрабатывать одноадресные команды с косвенной регистровой адресацией.

КОП

R

R1

В данном случае в РОН с адресом R1 хранится адрес операнда. И - индекс для модификации адресов. В поле R указывается адрес регистра (РОН), используемого для модификации адресов, либо адрес слова в странице оперативной памяти, в котором хранится индекс (адресом ОП будет F.R). Если для хранения индекса предусмотрен специальный индексный регистр, то в поле R записывают нуль. Звёздочка (*) определяет одну из операций в АЛУ, в том числе и операцию пересылки. При И = 0 выполняется команда без модификации.

5. Все команды должны быть длиной 2 байта, даже если отдельные поля не используются.

6. ЦУУ должно включать:

1) общую часть:

- регистр общего назначения (РОН)

- аккумулятор (А)

- буферный регистр (B)

- арифметико-логическое устройство

- схему инкремента-декремента

- регистр команд

- регистр адреса (РА)

- управляющий автомат

2) изменяемую часть (в соответствии с заданием):

- программный счетчик (PC)

- индексный регистр (РИ)

- адрес возврата из подпрограммы (стек)

- указатель стека (РОН)

Алгоритм решения задачи

Рис. 1. Алгоритм программы решения задачи

Система машинных команд

Разрабатываем систему машинных команд, необходимую и достаточную для решения поставленной задачи. В соответствии с алгоритмом выбираем следующую систему команд. Каждой команде присваиваем мнемокод, облегчающий ее понимание, и двоичный четырехразрядный код операции. Неиспользуемые поля команды заполняем нулями. Система команд содержит десять команд. Для каждой команды разрабатываем микропрограмму.

Таблица 1. Система команд

Формат команд	Мнемокод	КОП	Примечание
КОП --- R1	Выв	0000	«Вывод байта» ОП[РОН[R1]]  дисплей
КОП --- R1	УИ	0001	«Установка индекса» ОП [РОН[R1]]  PИ
КОП R R1	ПВ	0010	«Переход с возвратом» (подпрограмма) РС  стек ОП[РОН[R1]]  РС
КОП R R1	СЛ	0011	«Сложение с модификацией» ОП[РОН[R]] + ОП[РОН[R1]+i]  ОП[РОН[R]] i:=i-1
КОП --- R1	ПУ	0100	«Переход условный по ненулевому индексу» РОН[R1], если i≠0 PC : = PC+2, если i=0
КОП R ---	ПБ	0101	«Переход безусловный по косвенному индексу» (возврат из подпрограммы) Стек  PC
КОП --- ---	Стоп	0110	«Остановка» «Стоп»  Дисплей
КОП --- R1	Вв	0111	«Ввод байта» Дисплей  OП[РОН[R1]]
КОП R ---	УСт	1000	«Установка стека» РОН[R]  Стек
КОП R R1	ЗпА	1001	«Запись в РОН адреса» РОН[R1]  РОН[R]

Микропрограммы машинных операций

Рис. 2. Микропрограммы машинных операций

а) 0111 - «Ввод» (Вв) – по этой команде байт данных в шестнадцатеричной системе счисления заносится с экрана дисплея в ячейку оперативной памяти по адресу, записанному в поле РОН[R1]

б) 1000 - «Установка стека» (Уст) – используется для записи в стек адреса возврата

в) 0001 - «Установка индекса» (УИ) – по этой команде значение индекса переписывается из ячейки памяти, адрес которой указан в поле РОН[R1], в индексный регистр

г) 0011 - «Сложение с модификацией» (Сл) – команда выполняет операции С=A_i+B_i, причём операнды и результат хранятся в памяти. Адреса элементов массивов определяются как сумма начального адреса массива и содержимого индексного регистра. При каждом выполнении команды содержимое индексного регистра уменьшается на единицу. В задаче и в машинной программе индексы массивов меняются от единицы до n, а в микропрограмме они должны меняться от нуля до (n-1), чтобы начальный адрес массива в теле команды соответствовал начальному элементу массива

Регистр РОН [2] используется для временного хранения первого операнда. В микропрограмме используется микрооперация РОН[2]:=А. Она получается из микрооперации РОН [Т]:=РОН [Т]*А, где Т=2 операции пересылки y. Выбор Т=2 и операции пересылки А в РОН [2] выполняются с помощью управляющих сигналов y8, y11, y13, y15.

д) 0100 - «Переход условный» (ПУ) - команда анализирует содержимое индексного регистра. Если оно равно нулю, то осуществляется переход к следующей команде, а если не равно, то выполняется переход к команде, адрес которой указан в РОН[R1] команды ПУ. В микропрограмме необходимо проанализировать значение индекса на нуль, но признак нуля Z(как и все остальные признаки N, C, P) вырабатываются только в АЛУ, поэтому необходимо значение индекса пропустить через АЛУ

е) 0101 - «Переход безусловный по косвенному индексу» (ПБК) – команда реализует безусловный переход по косвенному адресу, т.е. по адресу, который хранится в ячейке возврата в оперативной памяти. В качестве ячейки возврата используется стек

ж) 0010 - «Переход с возвратом» (ПВ) – используется для обращения к подпрограмме. По этой команде запоминается адрес следующей команды основной программы в стеке, и управление передается по адресу, указанному в РОН[R1] команды ПВ. В соответствии с заданием адрес возврата должен храниться в стеке

з) 1001 - «Запись в РОН адреса» (ЗпА) – по этой команде адрес записывается в РОН[R1]. Для этой цели удобно использовать страницу памяти F. Для формирования адреса любого слова в странице можно использовать микрооперацию В:= F.R, где F – константа (1111), а R – содержимое поля R команды ПВ. Так, если в качестве ячейки возврата выбрана ячейка оперативной памяти с адресом F0, то в поле R команды должен быть записан нуль

и) 0000 - «Вывод» (Выв) – по этой команде байт информации из памяти выдаётся на экран дисплея в шестнадцатеричной системе. Адрес выдаваемого байта указывается в РОН[R1]

к) 0110 - «Останов» (Стоп) - по этой команде происходит выключение центрального устройства управления. Эта команда должна быть последней исполняемой в программе пользователя. Она выдаёт на пульт управления специальный сигнал о завершении работы процессора, а само ЦУУ переходит в состояние ожидания (исходное состояние)

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