|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Компьютеры, Программирование Компьютеры и периферийные устройства
Процессор для ограниченного набора команд /часть 7 (7) |
Фонарь желаний бумажный, оранжевый. 
Наклейки для поощрения "Смайлики 2". СОДЕРЖАНИЕ Исходные данные Техническое задание 1. Алгоритм работы процессора 1.1 Выбор и обоснование алгоритма 1.2 Техническое описание алгоритма 2. Структурная электрическая схема центральной части ЭВМ 2.1 Выбор и обоснования структурной электрической схемы центральной части ЭВМ 2.2 Техническое описание структурной электрической схемы центральной части ЭВМ 3. Функциональная электрическая схема процессора 3.1 Выбор и обоснование функциональной электрической схемы процессора 3.2 Техническое описание функциональной электрической схемы - операционная часть 3.3 Техническое описание функциональной электрической схемы - управляющая часть 4. Принципиальная электрическая схема РОН и ИАЛУ 4.1 Выбор и обоснование элементной базы 4.2 Используемые цифровые микросхемы и их параметры 4.3 Техническое описание принципиальной электрической схемы РОН 4.4 Техническое описание принципиальной электрической схемы ИАЛУ 5. Расчетная часть 5.1 Проверочный нагрузочный расчет для блока 5.1.1 Проверочный нагрузочный расчет для РОН 5.1.2 Проверочный нагрузочный расчет для ИАЛУ 5.2 Расчет потребляемой мощности блока 5.2.1 Расчет потребляемой мощности РОН 5.2.2 Расчет потребляемой мощности ИАЛУ 5.3 Расчет надежности для блока 5.3.1 Расчет надежности для РОН 5.3.2 Расчет надежности для ИАЛУ Заключение Литература 2 3 5 5 5999 11111112 20 20 222930 32 32 32 32 33 33 33 33 33 33 35 36 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕОперации: - сложение; - вычитание; умножение; И; ИЛИ; сложение по модулю два; запись; загрузка; УП по флагу; БПВ; ОСТАНОВ. Режимы адресации: - прямая; Регистровая; относительная с базированием и индексированием; стековая. 1.1.1Адресность команд– 2 1.1.1.1Форма представления числа – фиксирования точка Разрядность чисел – 32 Объем ОЗУ – 16 Мбайта Количество РОН – 8 Ширина выборки из ОЗУ – 2 байта Тип АЛУ – многофункциональное Критерий проектирования – максимальное быстродействие Устройство управления – УУ и УА АЛУ с программируемой логикой с регулярной адресацией ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ1. Основание для проведения работ Выполнение курсового проекта по ТиП ЭВМ в соответствии с учебным планом.2. Наименование разрабатываемого изделия Процессор для ограниченного набора команд.3. Заказчик и исполнитель 3.1 Заказчик: Кафедра ВТ МГИРЭА (ТУ) 3.2 Исполнитель: Студенты гр. ВСС-2-93 Терехов Дмитрий Александрович Терехова Ольга Николаевна4. Технические требования 4.1 Форматы команд Для выполнения заданных в курсовом проекте операций используются следующие форматы команд: КОП R1 Rb Rx Д 0 4 5 7 8 10 11 13 14 31 Формат RX – совмещение регистрового и относительного с базированием и индексированием режимов адресации 1.2КОП R1 Adr 0 4 5 7 8 31 Формат RS – использование прямого и регистрового режимов адресации 1.3КОП 1.4Adr 0 4 5 28 S – прямой режим адресации КОП 4 Безадресная команда – использование только кода операции, необходима для операции ОСТАНОВ1разряд КОП – указывает выполняется операция в АЛУ или вне его. 1 разряд=0 действия выполняются в АЛУ. 1 разряд=1 действия выполняются вне АЛУ. 2 разряд КОП – указывает на режимы адресации. Если операция выполняется в АЛУ 2 разряд=0 использование RX при сложении, вычитании и умножении.
2 разряд=1 использование RS при логических операциях. Если операции выполняются вне АЛУ 2 разряд=0 формат RS при записи и загрузке. 2 разряд=1 формат S при переходах. 3 и 4 разряды указывают на конкретный тип операции.4.2 Система счисления Используются числа с фиксированной точкой в дополнительной коде 1.5ЗН 1.6ПОЛЕ ЧИСЛА 0 1 31 При выполнении арифметических операций используется модифицированный дополнительный код. При выполнении логических операций используются числа без знака ПОЛЕ ЧИСЛА 31 4.3 Система команд и правила их выполнения 1.7Операция Формат КОП 1.8Описание 1.9Сложение RX 00000 R1 (R1 ) ОЗУ Аисп = (Rb) (Rx) D Вычитание RX 00001 R1 (R1 ) ОЗУ Аисп = (Rb) (Rx) D Умножение RX 00010 R1 (R1 ) ОЗУ Аисп = (Rb) (Rx) D И RS 00100 R1 (R1 ) ОЗУ ИЛИ RS 00101 R1 (R1 ) ОЗУ RS 00110 R1 (R1 ) ОЗУ Запись RS 01000 ОЗУ (R1 ) Загрузка RS 01001 R1 ОЗУ БПВ S 01100 СТЕК (СК) (СК) адрес перехода УП по флагу S 01101 (СК) адрес перехода ОСТАНОВ 10000 Останов системы 4.4 Тип АЛУ – многофункциональное.4.5 Ширина выборки из ОЗУ – 2 байта.4.6 Емкость ОЗУ – 16 Мбайта4.7 Используются 2 управляющих автомата – для АЛУ и для общего управления с программируемой логикой и с регулярной адресацией.4.8 Критерий проектирования – максимальное быстродействие.4.9 Требования к элементной базе – максимальная функциональная полнота. Использование технологии ТТЛШ.5. Требования к надежностным характеристикам наработки на отказ 1500ч.1. АЛГОРИТМ РАБОТЫ ПРОЦЕССОРА Выбор и обоснование алгоритма Для удобства проектирования вычислительного устройства необходимо разработать алгоритм. Вычислительный процесс разбивается на шаги, каждый шаг изображается в виде блока, а весь вычислительный процесс в виде последовательности блоков. Исходя из заданного критерия проектирования выберем алгоритм работы процессора, при котором должно обеспечиваться максимальное быстродействие, следует отметить, что графическое изображение алгоритма должно точно и четко отображать вычислительный процесс, являясь наглядным способом документирования процесса описания решения задания с помощью процессора. Таким образом, при выполнении арифметических или логических операций, а также при использовании индексного АЛУ данные в регистры будут заноситься одновременно, это обеспечивается за счет наличия двух портов при обращении и при считывании из РОН. За счет такого фактора значительно повышается быстродействие работы процессора. Отметим также, так как при проектировании используются два управляющих автомата, то функционирование процессора будет приведено на двух схемах алгоритма- разделение для логических и арифметических операций выполняемых АЛУ и для остального функционирования Техническое описание алгоритма При начале функционирования процессора производится установка в нулевое состояние счетчика стека – дно стека, установка счетчика команд в начальное состояние равное 1610, т.е. первая команда будет выбрана из ОЗУ по адресу 1610. На регистр адреса ОЗУ засылается значение адреса СТК и по данному адресу выбирается и пересылается команда в старшие 16 разрядов RGbuf, инкремент СТК (операторная вершина F12).
После увеличения счетчика команд идет проверка на максимальное значение, при максимуме выставляется флажок и происходит переход на ОСТАНОВ. Далее производится довыборка команды в младшие разряды аналогичным путем. Команда пересылается в RGK, происходит дешифрация команды и производится формирование исполнительного адреса.Команды формата RX. Для формата RX проверяются на нуль поля Rb и Rx, в случае равенства нулю на RGadr пересылается значение поля D (операторная вершина X15) и А2исп будет сформирован. В случае Rb =0, то на RG2IALU засылается операнд из РОН, адрес которого указан по полю Rx в RGK (операторная вершина АB18), производится сложение данного регистра и смещения D. При наличии переполнения выставляется флажок и процессор переходит в режим ОСТАНОВ, иначе получаем А2исп в RGadr. В случае Rx =0, то на RG1IALU засылается операнд из РОН, адрес которого указан по полю Rb в RGK (операторная вершина Y17), производится сложение данного регистра и смещения D. При наличии переполнения выставляется флажок и процессор переходит в режим ОСТАНОВ, иначе получаем А2исп в RGadr. В случае Rb0 и Rx0, то на RG1IALU заносится значение РОН, адрес которого берется из поля Rb, а на RG2IALU заносится значение РОН, адрес которого берется по полю Rx (операторная вершина M17). В RGadr суммируются содержимое регистров (операторная вершина M18) и при отсутствии переполнения происходит сложение полученной суммы со значением поля D, таким образом, получаем А2исп. После формирования исполнительного адреса, данные для выполнения операций выдаются на шины, а затем заносятся в соответствующие регистры АЛУ (операторная вершина АE45), далее происходит дешифрация кода операции 3 и 4 бита для определения конкретного типа операции. Операнды представлены в дополнительном коде.Сложение. Выполняется сложение содержимого регистров АЛУ с записью результата в RGres. При наличии переполнения выставляется соответствующий флажок в RGf и процессор переходи в режим ОСТАНОВ. При отсутствии переполнения выставляется флажок, говорящий о положительном или отрицательном значении данных, а также проверяется условие на нулевой результат (операторная вершина E19) с выставлением соответствующего флажка. После этого результат выдается на шину и затем заносится в соответствующий РОН (операторная вершина D22).Вычитание. Операция вычитание заменяется операцией сложения, однако, второе слагаемое инвертируется, а на сумматор подается входной перенос (операторная вершина K11). Так как операция сводится к сложению, дальнейшие действия повторяются в порядке указанном выше начиная с проверки на переполнение.Умножение. При умножении счетчик циклов устанавливается в значение равное 3110 и в нуль устанавливается RGres (операторная вершина AA8). Младший разряд RG1ALU - множитель проверяется на равенство единице. При равенстве суммируется значение– множимое со значением регистра результата. Далее, а также и при равенстве нулю младшего разряда множителя происходит сдвиг вправо на один разряд RG1ALU и RGres (операторная вершина Y14). Затем проверяется значение счетчика циклов на равенство нулю, при отсутствии нуля повторяется цикл с операторной вершины AA11.
В те дни имелись сильные чувства против HOL в пользу ассемблера и причиной была эффективность. Если бы Fortran не производил очень хороший код по стандартам ассемблера, пользователи просто бы отказались использовать его. Заметьте, компилятор Fortran оказался одним из наиболее эффективных из когда либо созданных.в терминах качества кода. Но он был сложным! Сегодня мы имеем мощъ ЦПУ и размер ОЗУ с запасом, так что эффективность кода не такая большая проблема. Старательно игнорируя эту проблему мы действительно были способны сохранить простоту. Как ни странно, тем не менее, как я сказал, я нашел некоторую оптимизацию которую мы можем добавить в базовую структуру компилятора не добавляя слишком много сложности. Так что в этом случае мы получим свой пирог и сьедим его:Pмы в любом случае закончим с приемлемым качеством кода. Ограниченный набор инструкций. Первые компьютеры имели примитивный набор команд. Вещи, которые мы считаем само собой разумеющимися такие как операции со стеком и косвенная адресация появились с большими сложностями
1. Процессор для ограниченного набора команд /часть 6 (7)
2. Процессор для ограниченного набора команд /часть 2 (7)
3. Процессор для ограниченного набора команд /часть 4 (7)
4. Процессор для ограниченного набора команд /2 (4)
5. Процессор для ограниченного набора команд /4 (4)
9. Война в воздухе: авиация в период второй мировой войны ТБ-7. Бомбардировка Берлина
10. Обучающая программа "Графика" программированию в графическом режиме на языке turbo-pascal 7.x
11. Учебник для продвинутых по Delphi 7
12. Использование СУБД ACCESS 7.0
13. Изучение Microsoft Exel (v.7.0)
15. Развитие речи у детей от 0 до 7 лет
Таблетки для посудомоечных машин BIOMIO "BIO-TOTAL" с эфирным маслом эвкалипта, 30 штук. 
Набор контейнеров для хранения грудного молока и детского питания "Happy Baby", 6 штук. 
Менажница (5 секций) "Садовая ягода". 17. Обучение аудированию на коммуникативной основе в 7, 8 классах общеобразовательной школы
19. Устройство цифровой динамической индикации на 7 сигментных индикаторах
21. Русские в истории Чечни: 7-19 вв.
27. 7 мифов о маркетинговых исследованиях
29. Развитие координационных способностей к равновесию у детей 7-9 лет
30. Задача квадратичного программирования с параметром в правых частях ограничений и ее применение
31. 7 золотых правил начинающего цветовода
32. ПК 7.62 как огневая единица МСВ
Карандаши цветные "Jumbo", трехгранные, 12 цветов + точилка. 
Настольная игра "Паника в лаборатории". 
Набор лаков для ногтей, 8 штук, арт. Т11204. 33. Borland Delphi 7: миграция в сторону .Net
34. Входной язык системы MathCAD 7. 0
35. Corel 7.0
36. Word 7.0 Редактирование текста
37. Типы и виды данных на языке Pascal 7.0
43. Селекция озимой ржи сорта "Чулпан-7"
44. Увольнение с работы по п. 7 ст. 42 трудового кодекса Республики Беларусь
45. Формирование грамматического навыка при обучении учащихся 7, 9 классов немецкому языку
46. Архітектура системи на базі процесора Pentium (Socket 7)
47. Обучающая программа Macromedia Flash 7
48. Принципы организации параллелизма выполнения машинных команд в процессорах
Подставка для книг "Brauberg", малая. 
Сменный фильтр "Аквафор В-100-5", 2 штуки. 
Набор пробок для бутылок "Аристократ". 49. Разработка программы формирования перестановок, сочетаний, размещений (Turbo Pascal 7.0.)
50. Создание программы на языке Delphi 7.0
51. Функциональная организация и система команд процессора
52. Восстановление прорванного фронта (7-15 октября)
53. Расчет на надежность стереодекодера СД-А-7
57. Викладення теми "Трикутники" по програмі курсу геометрії в 7 класі середньої школи
58. Воспитание и развитие учащихся 6-7 классов в процессе обучения биологии
59. Использование метода проектов в процессе ознакомления детей 7 лет с немецкой культурой
60. Конструирование из бумаги с детьми 5-7 лет
61. Методика преподавания русской литературы ХХ века в 5-7 классах
62. Організаційно-методичні аспекти фізкультурно-оздоровчої роботи з дітьми 6-7-річного віку
63. Проектнобазирано обучение по информационни технологии 7 клас
64. Развитие двигательной моторики детей 6-7 лет средствами танца
Набор самоклеящихся листов пористой резины, А4, 10 цветов, толщина 2 мм (10 листов). 
Набор доктора в чемодане. 
Глобус физический, 210 мм. 65. Формирование у дошкольников 6-7 лет элементарных математических представлений
66. Конкурс "Лесные Робинзоны" для учащихся 5-7 классов
67. Физическое воспитание детей от рождения до 7 лет
68. Влияние условий макро- и микросреды на речевое развитие детей 5-7 лет
73. Совершенствование координации и ритмичности детей 7-9 лет средствами ритмической гимнастики
74. Ацетаты и ацетатные комплексы d-элементов 6 и 7 групп
75. "Дискретні та неперервні динамічні системи в економіці" в MAPLE 7
76. Диагностика и профилактика неуставных взаимоотношений в части и подразделении
77. Боевой устав сухопутных войск, часть 3
78. Опасности- как общая часть и землетрясения- как индивидуальное задание
79. Народы Европейской части РФ (Доклад)
Мягкий пол универсальный, зеленый, 60x60 см (4 детали). 
Рулетка для пропуска "Chrome Quadro", с карабином, 80 см. 
Стиральный порошок "INDEX", универсал, 2400 грамм. 81. Проблема ограничения административных деликтов от преступления
82. Общество с ограниченной ответственностью
83. Шпаргалка по Гражданскому Праву РФ (часть первая и вторая)
84. Содержание права собственности на землю. Ограничения права собственности на землю
85. Таможенные пошлины и сборы и их роль в формировании доходной части бюджета РФ
90. История России-составная часть мировой истории
91. Разработка технологии ремонта, модернизации сервера с двумя процессорами Pentium
92. Процессоры нового поколения и перспективы их развития
93. Микропроцессор Z80 его структура и система команд
95. 80286 процессор
96. Информационные потоки в ЭВМ. Алгоритм работы процессора
Папка для рисунков и нот, на молнии "Ласпи", А2. 
Мотоцикл-каталка Pilsan "Mini Moto" (цвет: красный, с музыкой). 
Карандаши цветные BIC "Evolution", 18 цветов. 98. Принцип программного управления. Микропроцессор. Алгоритм работы процессора
99. Cyrix-процессоры
Совок №5. 
