![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Проектирование микроЭВМ на основе микропроцессорного комплекта серии 1804 |
Министерство образования Республики Беларусь Белорусский Государственный Университет Информатики и Радиоэлектроники Кафедра ЭВМ Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу &quo ;СИФО ЭВМ&quo ;, на тему: &quo ;Проектирование микроЭВМ на основе микропроцессорного комплекта серии 1804” Выполнил: студент группы 500501 Балахонов Е.В. Минск 1999 Введение.Современный этап научно технического прогресса характеризуется широким применением электроники и микроэлектроники во всех сферах жизни и деятельности человека. Важную роль при этом сыграло появление и быстрое совершенствование элементной базы для разработки и проектирования различных периферийных устройств и устройств вычислительной техники. Вычислительные машины и комплексы применяются в настоящее время практически во всех отраслях жизнедеятельности человека – связи и передачи данных, медицине и в быту, измерительных и контролирующих системах, в системах автоматического управления и многих других, где играют немаловажную роль и поэтому должны отвечать высоким требованиям, как точности, так и надежности. Особую роль, с недавнего времени, стали играть и так называемые специализированные или бортовые компьютеры. Эффективность различных современных подвижных и стационарных систем зависит во многом и от их качества. Основное назначение этого класса вычислительных устройств – сбор самой различной информации, как о состоянии окружающей среды, так и возможно, о состоянии самого объекта, её обработка и передача более высокому звену управления объектом. Процесс проектирования данного класса вычислительных устройств определяется целым рядом факторов, которые необходимо учитывать при построении такого устройства. Этими факторами могут служить: степень подвижности объекта, несущего бортовой компьютер; степень сложности алгоритмов вычислений, производимых им и их объем; точность получаемых, обрабатываемых и выходных данных. Обычно функционирование таких вычислительных устройств происходит не автономно (хотя не исключён и такой вариант), а под управлением различных более мощных и стационарных объектов или комплексов. В связи с эти сложность разработки структуры и программного обеспечения к таким устройствам требует существенных временных и материальных затрат. Область применения подобного класса вычислительных устройств можно сказать всеобъемлющая. Практически на любом подвижном объекте возможно (или даже просто необходимо) применение бортового компьютера, который может предоставлять оператору или управляющему устройству – человеку или машине, данные об объекте управления или даже самостоятельно принимать какие-либо решения. Необходимо также сказать, что применение таких вычислительных устройств уже достаточно широкое, что доказывает перспективность их дальнейших разработок и применения в жизни. 1. Разработка архитектуры микрокомпьютера.1.1 Проектирование алгоритмов, выбор состава макроопераций, проектирование задач. При реализации данного курсового проекта проектируемая микро ЭВМ должна была решать следующие задачи: выполнение арифметической операции , где (- содержимое портов); тест ОЗУ методом «Обращение по прямому и дополняющему адресам»; На основании этих самых алгоритмов была выбрана система команд проектируемой микро ЭВМ (система микроопераций).
Изложенные выше алгоритмы представлены далее в виде блок-схем.Рис. 1. Арифметическая операция Рис. 2. Тест ОЗУ. На основании данных алгоритмов для микро-ЭВМ была выбрана следующая система команд (микроопераций): mov Reg, операнд mov Reg, Reg mov Reg, Mem mov Mem, Reg add операнд (к аккумулятору) add Reg (к аккумулятору) i c Reg dec Reg i c Mem dec Mem cmp операнд jz адрес jmp адрес eg Reg mu Reg (аккумулятор на Reg) div Reg (аккумулятор на Reg) i Reg (в Reg номер порта) ou Reg (в Reg номер порта) shr Reg (сдвиг регистра вправо) shl Reg (сдвиг регистра влево) a d Reg, операнд a d Reg (Reg с аккумулятором) or Reg (аккумулятор с Reg) xor Reg (аккумулятор с Reg) 1.2 Разработка обобщённой структуры микро ЭВМ на основе алгоритмов решения задач.С учётом вышеизложенных алгоритмов обобщённую структуру микро ЭВМ можно представить следующим образом (рис. 3.). Рис. 3. Обобщённая структура микро ЭВМ.1.3 Синтез операционных автоматов для процессорных элементов микро ЭВМ. В качестве операционного автомата для процессорных элементов микро ЭВМ выберем операционный автомат М-типа. Автоматы данного типа меньшую аппаратную сложность, однако, производительность вычислений уменьшается до одной операции за такт. Логические условия в автомате М-типа могут формироваться как в АЛУ, так и в самих регистрах – путём соответствующих выводов к управляющему автомату. Далее синтезирован операционный автомат М-типа, реализующий арифметическую операцию, заданную в условии (). Блок-схема микроопераций, реализующая данную математическую операцию представлена ниже. (Рис. 4.) Рис. 4.1 Блок схема микроопераций. Рис. 4.2 Блок схема микроопераций. Рис. 4.3 Блок схема микроопераций.В структуре М-автомата использованы две шины данных ШД1 и ШД2. Они соединены с входами АЛУ А1 и А2 соответственно. Разделим множество операндов АЛУ на два подмножества исходя из условий. Если регистры Ri и Rj операнды одной микрооперации, то они включаются в различные подмножества. Каждое слово R должно принадлежать хотя бы одному из подмножеств. Подмножества формируются таким образом, чтобы затраты на коммутацию были минимальные. Для определения каждого из подмножеств построим таблицу выполняющихся микроопераций, и распределим регистры по шинам. Результат произведенных действий поместим в таблицу. Содержание микроопераций ШД1 ШД2 Рг. I := 1 - 1 Рг. Т := 0 - - Рг. L :=0 - - Рг. К := 10 - 10 Рг. Х := Х - Х Рг. Х – 1 - Рг. Х Рг. Р - Рг.Х Рг. Чт. := 0 - - Рг. Дт.:=Рг.I. - Рг.I Рг.Дм. - Рг.Х Рг.Сч. := 23 - 23 Рг.Дм. Рг.Дт 1 Рг.Дм. Рг.Дт. Т3 := 1 - - Т3 := 0 - - Рг.Дм. := Рг.Дм. Рг.Дм. Рг.Дт. Рг.Дм. := L1(Рг.Дм.0) Рг.Дм. - Рг.Чт. := L1(Рг.Чт.0) - Рг.Чт. Рг.Чт. 1 - Рг.Чт. Рг.Сч. – 1 - Рг.Сч. Рг.Т. := Рг.Чт. - Рг.Чт. Рг.L Рг.L Рг.Т Рг.I 1 - Рг.I Рг.См. := 0 - - Рг.Мн. - Рг.Х Рг.Мт. - Рг.Р Рг.Сч. := 13 - 13 д. := 0 - - Рг.См. Рг.См. Рг.Мн. Рг.См.0) Рг.См. Рг.Мн. Рг.См. 1 Рг.См. Рг.Мн. д. := 1 - - Рг.Мт.) - Рг.Мт. Рг.Мн.00) - Рг.Мн. Рг.Х Рг.См. - Рг.Х 1 - Рг.Х Рг.К. := Рг.К. – 1 - Рг.К. Таким образом в первое подмножество попадают регистры: Рг.Дм; Рг.См; Рг.L . Во второе подмножество попадают регистры: Рг.Х
; Рг.I; Рг.Дт; Рг.Чт; Рг.Т; Рг.Сч; Рг.Р; Рг.Мн.; Рг.Мт; Рг.К. Поставим в соответствие каждой микрооперации выполняемой функции оператор присваивания АЛУ. Эти операторы характеризуют действия, выполняемые непосредственно в АЛУ. Составим таблицу соответствующих микроопераций: Содержание оператора D Приемник результата D := 000 01 D->Рг.I D := 000 0 D->Рг.Т. D := 000 0 D->Рг.L D := 000 01010 D->Рг.К D := A2 D->Рг.Х D := A2 111 1 D->Рг.Х D := A2 D->Рг.Р D := 00.00 D->Рг.Чт D := A2 D->Рг.Дт D := A2 D->Рг.Дм. D := 000 010111 D->Рг.Сч. D := A1 1 D->Рг.Дм. D := 000 01 D->Т3 D := 000 0 D->Т3 D := A1 D->Рг.Дм. D := L1(A1.0) D->Рг.Дм. D := L1(A2.0) D->Рг.Чт D := A2 1 D->Рг.Чт D := A2 1111 11 D->Рг.Сч. D := A2 D->Рг.Т. D := A1 D->Рг.L D := A2 1 D->Рг.I D := 000 00 D->Рг.См. D := A2 D->Рг.Мн. D := A2 D->Рг.Мт. D := 000 01101 D->Рг.Сч. D := 000 00 D->Тд D := A1 D->Рг.См. D := A2.0) D->Рг.См. D := A1 1 D->Рг.См. D := 000 01 D->Тд. D := R2(00.A2) D->Рг.Мт D := L2(A2.00) D->Рг.Мн. D := A1 D->Рг.Х D := A2 1 D->Рг.Х D := A2 111 11 D->Рг.К. Построим таблицу выбора источников операндов для АЛУ и таблицу выбора приемников результатов.Таблица источников. Источники Сигналы управления A1 A2 ai bj - I - b1 - - b2 L - a3 - - К - b4 - X - b5 - P - b6 - Чт - b7 - Дт a9 b8 Дм - - - Сч - b10 - Мн - b11 - Мт - b12 См - a13 - Таблица приемников. Приемник Сигнал управления D->Рг.k Dк I d1 d2 L d3 K d4 X d5 P d6 Чт d7 Дт d8 Дм d9 Сч d10 Мн d11 Мт d12 См d13 Тд d14 Т3 d15 Выполним кодирование микроопераций наборами управляющих сигналов: - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - На основании полученных данных составим подмножества эквивалентных операторов:;; Построим обобщенные операторы. Класс Для установки регистров 2. Класс D = B1 B2 B3При этомОбъединим классы k3, k4, k5, k7 в класс k8. Для этого обобщенный оператор примет вид: Класс :D = B1 B2Класс :D = B1 Построим структурные схемы узлов, реализующих обобщенные операторы:Класс: Класс : Класс: На основании полученных выше данных построим обобщенную схему операционного автомата. (Рис. 5). Рис. 5. Обобщенная схема операционного автомата.1.4 Разработка управляющих автоматов для процессорных элементов микро ЭВМ. При синтезе управляющего автомата условимся о следующих допущениях – комбинаторный сумматор, использованный при синтезе операционного автомата формирует следующие признаки: P – знак числа Число больше нуля – P = “0” Число меньше нуля – P = “1” Z – признак нуля Число равно нулю – Z = “1” Число не равно нулю – Z = “0” Для построения управляющего автомата произведем разметку ГСА (Рис. 6).Рис. 6.1 Схема разметки ГСА. Рис. 6.2 Схема разметки ГСА. Рис. 6.3 Схема разметки ГСА. 000000 000001 1 - - 000001 000010 1 D5 000010 000011 1 D5 D6 000011 000100 1 D4 000100 000101 1 D4 D6 000101 000110 1 D4 D5 000110 000111 1 D4 D5 D6 000111 001000 1 D3 001000 001001 1 D3 D6 001001 001010 1 D3 D5 001010 001011 1 D3 D5 D6 001011 001100 1 D3 D4 001100 001101 D3 D4 D6 001110 D3 D4 D5 001101 001111 1 D3 D4 D5 D6 001110 001111 1 D3 D4 D5 D6 001111 010000 1 D2 010000 010001 1 D2 D6 010001 010011 D2 D5 D6 010010 D2 D5 010010 010100 1 D2 D4 010011 010101 1 D2 D4 D6 010100 010110 1 D2 D4 D5 010101 010110 1 D2 D4 D5 D6 010110 010111 D2 010000 010111 011000 1 D2 D3 011000 011001 1 D2 D3 D6 011001 011010 1 D2 D3 D5 D6 011010 011011 1 D2 D3 D4 011011 011100 1 D2 D3 D4 D6 011100 011101 1 D2 D3 D4 D5 011101 011110 1 D2 D3 D4 D5 D6 011110 011111 D1 100000 D1 D6 100001 D1 D5 D6 100011 D1 D5 100010 D1 D5 011111 100010 1 D1 D5 100000 100010 1 D1 D5 100001 100011 1 D1 D5 D6 100010 100110 1 D1 D4 D5 100011 100110 1 D1 D4 D5 100100 011110 1 D2 D3 D4 D5 100101 100100 1 D1 D4 100110 100101 D1 D4 D6 100111 D1 D4 D5 D6 100111 101000 1 D1 D3 101000 101001 1 D1 D3 D6 101001 000000 - 001000 D3 Обобщая полученные данные можно построить общую схему управляющего автомата (Рис.
Да и все звено Серова шло впереди по воздушным и наземным стрельбам. Да, Серов любил летать!.. Множество летчиков помнят свою учебу у Серова, он и им привил свою любовь к авиации, как и свое умение смотреть и стремиться всегда вперед. На разборы, которые проводил Серов, приходили летчики из других подразделений, особенно летная молодежь стремилась поучиться у него. По поручению командования Серов продолжал вводить в строй новичков. В своей работе с молодежью он всегда напоминал им о Чкалове, приводил в пример его летный опыт. За этот период с двадцать пятого по тридцать пятый год наша авиация обогатилась тем новым, что вносил Чкалов в тактику воздушного боя. Он создал ряд приемов наступательной тактики истребителя и открыл путь развитию различных форм сочетания огня и маневра как основы воздушного боя. Серов был не только практиком, но и исследователем в этой области. Он тщательно и страстно изучал то новое, что рождалось в авиации, особенно же, конечно, опыт Валерия Павловича. Чкалов вел вперед. Анатолий хотел, чтобы Чкалов стал идеалом для летной молодежи. - Что является главным ориентиром в работе Чкалова как летчика-испытателя? - спрашивал Серов у молодых
1. Разработка командного процессора, реализующего команды dir и mkdir на ассемблере
2. Магистрально-модульная архитектура ПК. Основные функции центрального процессора. Оперативная память
5. Микро ЭВМ на основе МПК - 1804
9. Разработка проекта зоны кратковременного отдыха
10. Западноевропейские ракеты-носители серии "Ариан"
11. Разработка алгоритмов контроля и диагностики системы управления ориентацией космического аппарата
12. О роли эксперимента в разработке научных гипотез происхождения жизни
14. Боливия - гоударство в Центральной части Южной Америки
15. Проблема занятости трудовых ресурсов, их численность. Центральный экономический район.
17. Центральный экономический район
18. Анализ рынка углеводородов стран Центральной и Южной Азии
20. Центрально-Восточная Европа
21. Разработка анализатора газов на базе газового сенсора RS 286-620
25. Правовой режим земель, предоставленных для разработки недр
26. Принципы технического регулирования, порядок разработки, принятия технических регламентов
27. Диагностика банкротства предприятия и разработка антикризисной программы (на примере ООО «Оптима»)
28. Разработка технологии по изготовлению книжного издания по искусству
29. Портрет в русской живописи 19 века ( Репин, Серов, Крамской)
30. Почему повесть "Княжна Мери" занимает центральное место в романе "Герой нашего времени" ?
31. Почему повесть "Княжна Мэри" занимает центральное место в романе "Герой нашего времени"?
32. Валентин Александрович Серов
33. Государство Саманидов в Центральной и Средней Азии
34. Процессоры обработки текстовой информации
35. Визуальный HTML-редактор DreamWeaver. Разработка Web-дизайна
36. Разработка системы маршрутизации в глобальных сетях(протокол RIP для IP)
37. Разработка верхнего уровня Информационной Системы Университета
42. Разработка вычислительного устройства
43. Разработка контроллера встроенных каналов станции STM-1
45. ПК на основе процессора INTEL 80286
46. Выбор логической структуры процессора
48. Обзор процессоров и шин ПВМ начиная с 386 машин
49. Процессор AMD. История развития
50. Процессор для ограниченного набора команд /2 (4)
51. Процессор для ограниченного набора команд /4 (4)
52. Процессор для ограниченного набора команд /часть 2 (7)
53. Процессор для ограниченного набора команд /часть 4 (7)
57. Микропроцессоры и микроЭВМ
58. Разработка контроллера матричной клавиатуры на микроконтроллере К1816ВЕ48
59. Разработка информационно-справочной системы "Характеристика предприятия" /Prolog/
60. Разработка информационно-справочной системы "Водительское удостоверение" /Prolog/
61. Разработка информационно-справочной системы "Овощная база" /Prolog/
62. Разработка информационно-справочной системы "Каталог строительных объектов" /Prolog/
63. Разработка информационно-справочной системы "Товар на складе" /Prolog/
64. Технология разработки программного обеспечения
65. Разработка программы на языке LISP для построения кривых Серпинского i-го порядка
67. Разработка фрагмента информационной системы "АБОНЕНТЫ ГТС"
68. Разработка синтаксического распознавателя вычисляемого оператора перехода языка FORTRAN
69. Разработка ПО "Правила Дорожного Движения"
73. Проектирование и разработка баз и банков данных
74. Разработка и анализ перспектив развития предприятия
75. Разработка информационно-справочной системы "Технический паспорт автомобиля"
76. Разработка программного обеспечения для оптимизации показателей надежности радиоэлектронных систем
78. Разработка программного обеспечения решения нелинейных уравнений
79. Разработка информационно-справочной системы "Зарплата по НИР"
80. Разработка программы на Ассемблере
81. Разработка базы данных, отражающей учет успеваемости студентов
82. Разработка лабораторного практикума "Создание тестирующей программы"
85. Создание проекта с использованием программы GeniDAQ и контроллеров серии АДАМ-4000
89. Разработка тестового приложения "Компоненты меню Delphi"
90. Разработка автоматизированной информационной системы учёта товародвижения в торговле
91. Разработка системы задач (алгоритмы-программы) по дискретной математике
92. Разработка программы рисования линий с помощью мыши
93. Разработка и исследование подсистемы учебно-исследовательской САПР РЭА
94. Разработка САППР вакуумных систем на начальных этапах проектирования
95. Разработка конвертора из текстового формата nroff в гипертекстовый формат HTML
96. Разработка цикла лабораторных работ по основам работы в WINDOWS 2000
97. Разработка АРМ научно-технической библиотеки университета