Разработка архитектуры специализированного микрокомпьютера

Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Мая 2012 в 09:19, курсовая работа

Описание работы

Для упрощения разработки специализированных ЭВМ существует и постоянно совершенствуется специфическая элементная база.
Одной из реализаций такой элементной базы является комплект БИС К1804. В данной работе рассмотрен проект специализированной ЭВМ, построенной на данном комплекте.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 4
1 РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО МИКРОКОМПЬЮТЕРА 5
1.1 Анализ известных реализаций спецкомпьютеров, критика аналогов проектируемой системы, формулирование требований к разрабатываемому микрокомпьютеру 5
1.2 Проектирование алгоритмов, выбор состава макроопераций и программирование задач 6
1.3 Проектирование системы команд 12
1.4 Разработка обобщенной структуры микроЭВМ на основе системы команд 18
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СТРУКТУРНЫХ КОМПОНЕНТОВ СХЕМЫ МИКРОКОМПЬЮТЕРА 22
2.1 Разработка схемы блока обработки данных 22
2.2 Проектирование ЗУ микрокомпьютера 24
2.3 Разработка устройства управления 26
2.4 Разработка системы ввода-вывода данных 29
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО ИНТЕРФЕЙСА МИКРОКОМПЬЮТЕРА 33
3.1 Включение системы прерываний в схему устройства управления спецкомпьютера 33
3.2 Проектирование системы ПДП 34
4 РАЗРАБОТКА МИКРОПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 36
4.1 Формат микрокоманды. Микропрограммная интерпретация команд языка компьютера 36
4.2 Разработка служебного микропрограммного обеспечения 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 41
ПРИЛОЖЕНИЕ А 42
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 43

Скачать полностью (1.04 Мб) Сколько стоит заказать работу?
Работа содержит 1 файл

!мой.docx

— 1.08 Мб (Скачать)

    

 

     Рисунок 1.5 – Блок-схема алгоритма расчета функции ln(x) 

     Основной  недостаток алгоритма состоит в  длительном формировании результата с  учетом повторных вычислений. Выполним модернизацию алгоритма и избавимся  от операции возведения в степень  xy. Система команд устанавливается путем расстановки возле каждой вершины ГСА мнемонического обозначения команды. Модифицированная ГСА представлена на рисунке 1.6.

       

     Рисунок 1.6 – Модифицированная ГСА 

     Составим  таблицу команд компьютера (см. таблицу 1.4). 

     Таблица 1.4 – Перечень команд

    № Команда Операнды
    1 MOV Ri, M
    2 MUL Ri, Rj
    3 DIV Ri, Rj
    4 SUM Ri, Rj
    5 SUB Ri, Rj
    6 INC Ri
    7 JNZ метка
    8 JMP метка

 

     Расширим  систему команд за счет способов адресации  операндов: прямая, косвенная регистровая, автоинкрементная, базово-индексная (см. таблицу 1.5). 

     Таблица 1.5 – Форматы команд

№ Способ адресации Команда MOV
I1 прямая
КОП mod Ri Прямой адр.

 
I2 косвенная регистровая
КОП mod Ri Rj

 
I3 автоинкрементная
КОП mod Ri Rj

 
I4 базово-индексная
КОП mod Ri Rj Rx Смещ.

 
I5 между регистрами
КОП mod Ri Rj

 

 

     Продолжение таблицы 1.5

№ Способ адресации Команда MUL
I6 прямая
КОП mod Ri Прямой адр.

 
I7 косвенная регистровая
КОП mod Ri Rj

 
I8 автоинкрементная
КОП mod Ri Rj

 
I9 базово-индексная
КОП mod Ri Rj Rx Смещ.

 
I10 между регистрами
КОП mod Ri Rj

 

 

     Продолжение таблицы 1.5

№ Способ адресации Команда DIV
I11 прямая
КОП mod Ri Прямой адр.

 
I12 косвенная регистровая
КОП mod Ri Rj

 
I13 автоинкрементная
КОП mod Ri Rj

 
I14 базово-индексная
КОП mod Ri Rj Rx Смещ.

 
I15 между регистрами
КОП mod Ri Rj

 

 

     Продолжение таблицы 1.5 

№ Способ адресации Команда SUM
I16 прямая
КОП mod Ri Прямой адр.

 
I17 косвенная регистровая
КОП mod Ri Rj

 
I18 автоинкрементная
КОП mod Ri Rj

 
I19 базово-индексная
КОП mod Ri Rj Rx Смещ.

 
I20 между регистрами
КОП mod Ri Rj

 

 
 

     Продолжение таблицы 1.5 

№ Способ адресации Команда SUB
I21 прямая
КОП mod Ri Прямой адр.

 
I22 косвенная регистровая
КОП mod Ri Rj

 
I23 автоинкрементная
КОП mod Ri Rj

 
I24 базово-индексная
КОП mod Ri Rj Rx Смещ.

 
I25 между регистрами
КОП mod Ri Rj

 

 
 

     Продолжение таблицы 1.5 

№ Способ адресации Команда INC
I26 прямая
КОП mod Прямой адр.

 
I27 косвенная регистровая
КОП mod Ri

 
I28 автоинкрементная
КОП mod Ri

 
I29 базово-индексная
КОП mod Rj Rx Смещ.

 

     Продолжение таблицы 1.5 

№ Способ адресации Команда INC
I30 прямая
КОП mod Прямой адр.

 
I31 косвенная регистровая
КОП mod Ri

 
I32 автоинкрементная
КОП mod Ri

 
I33 базово-индексная
КОП mod Rj Rx Смещ.

 

 

     Продолжение таблицы 1.5 

№ Способ адресации Команда INC
I34 прямая
КОП mod Прямой адр.

 
I35 косвенная регистровая
КОП mod Ri

 
I36 автоинкрементная
КОП mod Ri

 
I37 базово-индексная
КОП mod Rj Rx Смещ.

 

 

     КОП – код операции базовой команды.

     mod – модификатор адреса.

     Ri – регистр источник/приемник пересылаемого операнда.

     Rj, Rx – регистры косвенной адресации.

     Кроме команд реализации вычислений по ГСА  ln(x), в систему команд включают команды ввода-вывода и команды, используемые при тестировании памяти. Определим разрядность поля КОП:

     int(log2(8 команд + 2 ввод/вывод + 1 тест)) = 4

     Разрядность поля mod равна 3, т.к. возможно 5 видов адресации.

     Полная  таблица кодирования команд представлена в таблице 1.6. 

     Таблица 1.6 – Полная система команд 

№ КОП mod Тип Примечание
1 2 3 4 5
I1 0001 000 RS Команда регистр-память
I2 0001 001 RS Косвенно-регистровая; в регистре Rj содержится адрес оперативной памяти

Информация о работе Разработка архитектуры специализированного микрокомпьютера