мойЦУУ (1075389)

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.

Факультет “Информатика и Системы Управления”.

Кафедра “Автоматизированные Системы Обработки Информации и Управления”.

Утверждаю

"____"_______________2005 г.

___________________

Отчет по домашней лабораторной работе

по курсу Архитектура ЭВМ

«Центральное Устройство Управления».

Исполнитель

Студент группы ИУ 5 - 54

Мазнев В.Г.

"____"_______________2005 г.

____________________

г. Москва

2005 г.

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

Поменять местами соответствующие элементы в массивах А, В и С по схеме

А_i B_i C_i , i =1,n ,

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

Результаты вывести на дисплей.

ЦУУ должно обрабатывать двухадресные команды с косвенной регистровой адресацией операндов:

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

ЦУУ должно включать:

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

2) программный счетчик – должен размещаться в РОН (используем для него РОН[1]);

3) индекс необходимо размещать в автономном регистре индекса;

4) адрес возврата из подпрограммы – надо разместить в регистре возврата.

Разработать алгоритм программы решения задач (см. рис.1). Предусмотреть ввод параметра n и вывод на дисплей результатов (массивов A, B, С).

Разработать систему машинных команд, необходимую и достаточную для решения задачи 7. Команды должны быть двухадресными с с косвенной регистровой 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 восемь команд. Для каждой команды разработать микропрограмму.

Выполнение лабораторной работы

Рисунок 1. Схема алгоритма программы.

Таблица 1. Список микрокоманд.

Рассмотрим перечень микрокоманд:

а) «Ввод» (Вв) – по этой команде байт данных в шестнадцатеричной системе счисления заносится с экрана дисплея в ячейку оперативной памяти по адресу, записанному в РОН[R1]. Микропрограмма этой операции приведена на рис.2а;

б) «Вызов подпрограммы» (ВзП) – используется для обращения к подпрограмме. При этой команде запоминается адрес следующей команды основной программы в регистре возврата.

Для перехода к подпрограмме необходимо в программный счетчик, расположенный в РОН [1], записать содержимое оперативной памяти по адресу, записанному в РОН[R1] команды ВзП (адрес перехода). Микропрограмма приведена на рисунке 2б.

в) «Выход из подпрограммы» (ВхП) – команда реализует выход из подпрограммы, путем записи в счетчик команд адреса, хранимого в регистре возврата(рис. 2в).

г) «Печать с декрементом» (ПэД) - по этой команде элемент массива, адрес которого записан в РОН[R1], с индексом РИ выдается на экран дисплея в шестнадцатеричной системе. При каждом выполнении команды содержимое индексного регистра уменьшается на единицу (рис. 2г);

д) «Установка индекса» (УИ) – используется при работе с массивами, а также при организации циклов. По этой команде значение индекса переписывается из ячейки памяти, адрес которой указан в РОН[R1], в индексный регистр (рис. 2д);

е) «Сдвиг элементов 3х массивов с декрементом» (СэД) – команда выполняет операции С[i] A[i], A[i] B[i], B[i] C[i] причем операнды и результат хранятся в памяти. В РОНах R, R1 и R2 команды СэД записаны начальные адреса соответствующих массивов А, В и С. 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 (рис. 2е).

ж) «Переход по НЕ-НУЛЮ» (ПНН) – команда реализует условный переход по адресу, который хранится в РОН[R1], если i 0. Иначе, происходит переход к следующей команде (рис. 2ж).

з) «Установка значения регистра» (УЗР) – команда присваивает РОН[R] значение байтового слова S1 (рис. 2з).

и) «Остановка» (СТП) - по этой команде происходит выключение центрального устройства управления. Эта команда должна быть последней исполняемой в программе пользователя. Она выдает на пульт управления специальный сигнал о завершении работы процессора, а само ЦУУ переходит в состояние ожидания (исходное состояние) (рис. 2и).

Рисунок 2. Микропрограммы машинных операций.

Разработка обобщенной микропрограммы, описывающей 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[1]) и регистр адреса РА заносится начальный адрес машинной программы - нуль;

б) произвести выборку команды из оперативной памяти в регистр команд. В соответствии с заданием используется микрооперация, записывающая в старшие разряды регистра команд слово длиной 2 байта и на соответствующее число единиц увеличивается содержимое программного счетчика, чтобы сформировать адрес следующей команды. Длина двухадресных команд 2 байта, поэтому счетчик увеличить на 2 с помощью микрооперации

РОН [Т]: = РОН [Т] *А. Для получения микрооперации РОН[1]: = РОН[1] + 2 необходимы управляющие сигналы: y7, y13, y58;

в) проанализировать код операции машинной команды и перейти к выполнению соответствующей операции. Микропрограммы всех необходимых в задании операций приведены на рис. 2. Код операции всегда размешается в четырех старших разрядах регистра команд (31:28). Коды операций используемых команд приведены в табл. 1. С помощью четырех разрядов в КОП можно закодировать до 16 различных машинных команд. В нашей задаче используются только 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 "Стоп", в регистр адреса ЦУУ необходимо занести адрес следующей машинной команды. После выполнения команды "Стоп" в регистре адреса хранится адрес последней выполненной команды.

Построим обобщенную микропрограмму (см. рис. 3).

Построим закодированный граф.

По обобщенной микропрограмме построим закодированный граф микропрограммы (рис. 4) и по нему - управляющий автомат Мура. В табл. 2 приведены списки переходов автомата. Разметка автомата указана на рис. 4.

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