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

Текст из файла

19

Московский Государственный Технический Университет им. Н. Э. Баумана

Факультет «Информатики и систем управления»

Кафедра ИУ5

Отчет к лабораторной работе

по курсу «Архитектура ЭВМ»

по теме:

«Центральное устройство управления»

Вариант 7-КР1-2

21

(количество листов)

­

Выполнил Принял

Студент группы ИУ5-52 Преподаватель кафедры ИУ-5

Зайков Сергей Спиридонов Сергей

Алексеевич Борисович

____________________ ____________________

«___»_______________2014г. «___»_______________2014г.

Оценка___________

Москва, 2014 г.

Оглавление стр.

1. Постановка задачи и исходные данные 3

2. Алгоритм решения задачи 4

3. Программа в мнемокодах 5

4. Микропрограммы машинных операций 6

5. Обобщенная микропрограмма, описывающая работу ЦУУ 8

6. Закодированный граф обобщенный микропрограммы 8

7. Разработка управляющего автомата и списка переходов 9

8. Синтез управляющего автомата 10

9. Составление программы решения задачи 15

10. Моделирование программы с помощью CUU.EXE 17

Приложение №1 20

Приложение №2 21

1. Постановка задачи и исходные данные

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, синтез управляющего автомата и проверка работы спроектированного устройства моделированием на ЭВМ.

Требуется выполнить вариант 7-КР1-2 (задача 7, формат команды и способ адресации КР1, параметры структуры ЦУУ 2).

1.1. Задача 7.

Найти минимальный элемент в массиве А и записать его в оперативную память*. Вывести результаты на экран дисплея.

1.2. Формат команды и способ адресации КР1.

ЦУУ должно обрабатывать Двухадресная с косвенной регистровой адресацией:

коп R

S1

Все команды должны быть длиной 2 байта, даже если какое – то поле не будет использовано.

1.3. Параметры структуры ЦУУ 2.

ЦУУ должно включать:

общую часть:

- регистр общего назначения;

- аккумулятор;

- буферный регистр;

- арифметико-логическое устройство;

- схему инкремента-декремента;

- регистр команд;

- регистр адреса;

- управляющий автомат;

изменяемую часть (в соответствии с заданием):

- программный счетчик – PОН;

- индексный регистр – РОН;

- адрес возврата из подпрограммы – ОП;

2. Алгоритм решения задачи

Разработать алгоритм программы решения задач (рис.1).

Рис.1 Схема алгоритма программы

3. Программа в мнемокодах

Разработать систему машинных команд, необходимую и достаточную для решения задачи 2. Команды должны быть двухадресными с прямой адресацией. В соответствии с алгоритмом выбрать следующую систему команд (табл. 1). Каждой команде присвоить мнемокод, облегчающий ее понимание, и двоичный четырехразрядный код операции. Неиспользуемые поля команды заполнить нулями. Система команд содержит четыре команды.

Таблица 1.Система команд

4. Микропрограммы машинных операций

Для каждой команды необходимо разработать микропрограмму.

Рассмотрим перечень микропрограмм:

1. «Ввод данных» (ВД) – по этой команде байт данных в шестнадцатеричной системе счисления заносится с экрана дисплея в РОН[1].

Микропрограмма этой операции приведена на рисунке 2.

Рис. 2 Микропрограмма операции «Ввод данных».

1. «Первичная установка» (1У) - используется для предоставления начального значения для сравнения. Берет последний элемент массива и запоминает его в РОН[2]. Вычитает 1 из индекса массива (РОН[1]), смотри, опустилось ли значение индекса ниже 0, если опустилось – переводит на микропрограмму выхода, если нет – продолжает работу.

Микропрограмма этой операции приведена на рисунке 3.

Рис. 3 Микропрограмма операции «Первичная установка ».

1. «Последующая установка со сравнением» (ПУ) –микропрограмма выполняет сравнение значения Ai и Min. Если Ai меньше – запоминает его значение в Min и декрементирует значение индекса. После проверяет, опустилось ли значение индекса ниже нуля. Если опустилось – переходит к следующей микропрограмме, если нет – возвращается к началу выполнения самой себя.

Микропрограмма этой операции приведена на рисунке 4.

Рис. 4 Микропрограмма операции «Последующая установка со сравнением ».

1. «Выход» (ВХ) – команда выполняет вывод на экран минимального значения массива с последующей остановкой выполнения.

Микропрограмма этой операции приведена на рисунке 5.

Рис. 5 Микропрограмма операции «Выход».

5. Обобщенная микропрограмма, описывающая работу ЦУУ

а) В исходном положении ЦУУ находится в состоянии ожидания. Включение ЦУУ производится сигналом "Пуск", подаваемым с пульта управления. После этого в программный счетчик (РОН[0]) и регистр адреса РА заносится начальный адрес машинной программы - нуль.

б) Произвести выборку команды из оперативной памяти в регистр команд. Для этого используем микрооперацию, записывающую в старшие разряды регистра команд слово длиной 2 байта (т.к. длина одноадресных команд с прямой адресацией 2 байта), и увеличиваем содержимое программного счетчика на 2, чтобы сформировать адрес сле­дующей команды.

в) Проанализировать код операции машинной команды и перей­ти к выполнению соответствующей операции. Микропрограммы всех необходимых в задании операций приведены на рис.2-5. Код операции всегда размешается в 2 старших разрядах регистра команд (31:0). Коды операций используемых команд приведены в табл.1. В этой задаче используются девять команд с кодами 0000-1000. При появлении несуществующего кода операции в микропрограмме формируется сигнал ошибки "Ошибка в КОП" и выполнение микропрограммы завершается;

г) после завершения выполнения микропрограмм всех операций, кроме операции "Выход", в регистр адреса ЦУУ необходимо занести адрес следующей машинной команды. После выполнения команды "Стоп" в регистре адреса хранится адрес последней выполненной команды. Схема обобщенной микропрограммы представлена в Приложении №1

6. Закодированный граф обобщенной микропрограммы.

Закодированный граф микропрограммы строится на основе списка микроопераций и логических условий. Закодированный граф микропрограммы приведен в Приложении №2.

7. Разработка управляющего автомата и списка переходов

В соответствие с закодированным графом разработаем управляющий автомат по схеме Мура и построим списки переходов. Списки переходов содержат всю информацию, необходимую для построения управляющего автомата ЦУУ.

Таблица 2. Список переходов

8. Синтез управляющего автомата

Синтезируем управляющий автомат на основе программируемых логических матриц и регистра, включенного в режиме записи по тактовому сигналу.

1. 8.1 Определение разрядности памяти УА

Разрядность памяти можно определить по формуле:

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