Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 132507
Наименование:
Курсовик Проектирование операционного автомата процессора, выполняющего арифметические операции с различными типами адресации
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Схемотехника.
Добавлен: 15.05.2023.
Год: 2022.
Страниц: 38.
Уникальность по antiplagiat.ru: 49. *
Описание (план):
Минобрнауки России Юго-Западный государственный университет Кафедра вычислительной техники
КУРСОВАЯ РАБОТА (ПРОЕКТ)
? РЕФЕРАТ Пояснительная записка к курсовому проекту изложена на 38 листах, включает 14 иллюстраций, 3 таблицы, 2 приложения, список источников, включающий 3 наименования. Приложение А – обобщенный размеченный алгоритм командного цикла процессора. Приложение Б – функциональная схема операционного автомата процессора. Ключевые слова: процессор, командный цикл, арифметические операции, ОЗУ, регистр, адресация, шина адреса, шина данных, арифметико-логическо устройство (АЛУ), команда процессора. В курсовом проекте разрабатывается операционный автомат процессора, выполняющего арифметические операции с различными типами адресации. ? СОДЕРЖАНИЕ Введение 5 1 Проектирование процессора 6 1.1 Исходные данные на проектирование 6 1.2 Определение форматов команд процессора 8 1.3 Проектирование алгоритма командного цикла процессора 15 2 Разработка операционного автомата процессора 33 Заключение 37 Список использованных источников 38
ВВЕДЕНИЕ Процессоры современных ЭВМ представляют собой сложные многофункциональные устройства. В них широко используются параллельная обработка команд, многостадийные конвейеры операционных и управляющих устройств, суперскалярная архитектура и аппаратно избыточные параллельные блоки выполнения арифметических операций. Они производятся в виде однокристальных микросхем с высокой степенью интеграции и высокой тактовой частотой. Проектирование процессоров – это длительный процесс, в котором участвует большое число инженеров–системотех иков, инженеров–схемотехни ов, инженеров-техников. Значительная часть этапов проектирования автоматизирована. Чтобы специалист по вычислительным машинам, комплексам, системам и сетям смог участвовать в создании названных процессоров ЭВМ или оптимально использовать все возможности их микросхем в своих разработках, он, во-первых, должен овладеть методикой их проектирования, а во-вторых, глубоко знать и понимать принцип их действия и способы их организации, представлять себе процессы, происходящие внутри микросхем процессоров при исполнении программ обработки информации.
1 Проектирование процессора 1.1 Исходные данные на проектирование В курсовом проекте необходимо разработать процессор и организацию его взаимодействия с запоминающими устройствами. Предполагается разработка процессора для вычислительного устройства, представленного на рис. 1 Рисунок 1 - Структурная схема вычислительно устройства, где ОЗУ – оперативное запоминающее устройство, Рг - блок регистров и логических схем, АЛУ - арифметико-логическо устройство (устройство управления АЛУ не показано), УУ - устройство управления, БС - блок согласования разрядности шин, ША - шина адреса, ШД - шина данных, ШС - шина состояния, ШУ - шина управления, ВУ - внешние устройства. Необходимо реализовать следующий набор операций: арифметические операции: сложение; вычитание; умножение; деление; логические операции: дизъюнкция; конъюнкция; сложение по модулю два; условный переход по значению >0; условный переход по значению <0; условный переход по значению =0; условный переход по переполнению; безусловный переход; вызов подпрограммы; возврат из подпрограммы; операции с запоминающим устройством: запись в запоминающее устройство; чтение из запоминающего устройства; операции со стеком: запись; чтение; сложение со стеком; вычитание из стека. При этом используются следующие форматы команд: RR – "регистр – регистр"; AS – "аккумулятор – ячейка оперативной памяти". Формирование исполнительного адреса операнда должно быть организовано следующими способами (типами) адресации (ТА): непосредственной (прямой) адресации (П); косвенной адресации (К); относительной адресации (О). ? 1.2 Определение форматов команд процессора Основная задача на данном этапе – это определение разрядностей основных шин и блоков, в частности – шины данных, шины адреса, шины управления, АЛУ, ОП, УУ, регистров (Рг), а также разрядностей команд и данных и количества регистров, обеспечивающих выполнение заданного набора операций. Первый этап – это определение разрядностей основных коммуникационных элементов разрабатываемого процессора: шины данных (ШД), шины адреса (ША) и шины управления (ШУ). Разрядность ШД определяется из варианта задания. В задании задана разрядность шины данных. Она равна 16. Это и будет разрядностью шины данных, то есть ШД (15-0). Для определения разрядности ША должны быть заданы параметры запоминающего устройства, в частности, разрядность слова и емкость. Оценку разрядности ША можно выполнить за два этапа. На первом этапе необходимо произвести арифметическую операцию деления заданной емкости запоминающего устройства (ЗУ) на разрядность его слова. При этом необходимо учитывать, что емкость памяти задана в килобайтах. Выполнив операцию 16•1024/8, получим, что память содержит 2048 ячеек. На следующем этапе необходимо подобрать ближайшую наименьшую степень двойки, достаточную для того, чтобы записать в двоичной системе счисления полученное число ячеек. Такой степенью является число 11, то есть 211. Таким образом разрядность шины адреса должна быть равна 11. Получаем ША(10-0). Для нахождения разрядности шины управления в первую очередь необходимо составить формат команды (рисунок 2).
Рисунок 2 - Формат команды. Здесь КОП – код операции; ФК – формат команды; ТА – тип адресации
Определим разрядность всех полей команды. Так как количество операций, которые необходимо реализовать в разрабатываемом устройстве, равно 20, то для того, чтобы их закодировать, необходимо 5 двоичных разрядов как наименьшей степени двойки, достаточной для двоичного кодирования данного количества операций. После выбора количества разрядов КОП необходимо закодировать все операции системы команд. Для этого составляем следующую таблицу, в которой проставляем коды заданных команд (Таблица 1)...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данной курсовой работе спроектирован процессор ЭВМ. Разработаны форматы команд. Представлены принципы выполнения команд. Построены алгоритмы выполнения операций процессора. Сформирован операционный автомат устройства выполнения команд. Курсовой проект выполнен по исходным данным согласно варианту задания. ?
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Цилькер, Б.Я. Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов [текст]/ Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. СПб.: Питер, 2004. 668 с. Танэнбаум, Э. Архитектура компьютера [текст] / Э. Таненбаум. 4-е изд. СПб.: Питер, 2003. 704 с. Проектирование вычислительного устройства: Методические указания к курсовому проектированию / Курск гос. тех. ун-т, Сост.: Д.Б. Борзов, В.А. Колосков, А.П. Типикин. Курск, 2004. 26 с.
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
