Проектирование микро-ЭВМ

Загрузить архив:
Файл: ref-24380.zip (213kb [zip], Скачиваний: 24) скачать

Министерство образования Российской Федерации

Восточно-Сибирский Государственный Технологический Университет

Кафедра ЭВС

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине:

«Теория проектирования ЭВМ»

на тему:

«Проектирование микро-ЭВМ»

Выполнили: ст.гр.627-1 Пугасеев М.В. и

ст.гр.627-2 Иванова В.А.

Руководитель: к.т.н., доц. Базарова С.Б.-М.

г. Улан-Удэ,

2001 г.


Министерство образования Российской Федерации

Восточно-Сибирский государственный технологический университет

Электротехнический факультет

Кафедра ЭВС

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект

по курсу: Теория проектирования ЭВМ.

выполнили: ст. гр. 627-1 Пугасеев М.В. и ст. гр. 627-2 Иванова В.А.

руководитель проекта: Базарова С.Б.-М.

срок выполнения проекта:20%к       нед., 40%к     нед., 60%  к    нед.,       80%  к __нед., 100%к    нед.

Защита проекта                                 2001 г.

1. Тема проекта: Разработка микро-ЭВМ, выполняющей программу вычисления функцииF = (a2·b) / (c+d).                                                                                              .

2. Техническое задание: Разработать микро-ЭВМ, выполняющую программу вычисления функции, где F,a,b,c,d – массивы из 10 элементов 24-разрядных знаковых чисел с плавающей запятой. Система команд не содержит команду вычитания. Шины адресов и данных разделены. Программа и данные размещаются в ОЗУ.                                                                                                         .

3. Перечень листов графической части:

лист 1: Структурная схема;

лист 2: Принципиальная схема;

лист 3: Временные диаграммы.

Руководитель проекта                                                  .

Дата выдачи                                            2001 г.

Содержание

1.Введение.......................................................................................................................................

2. Команды микро-ЭВМ...............................................................................................................

2.1. Формат команд.....................................................................................................................

2.2. Кодировка команд...............................................................................................................

2.3. Кодировка регистров..........................................................................................................

2.4. Кодировка способов адресации......................................................................................

3. Программа реализации функции........................................................................................

4. Центральное устройство управления..............................................................................

4.1. Микропрограммное устройство управления...............................................................

4.2. Список микроопераций.....................................................................................................

4.3. Разбиение микроопераций на группы (микрокоманды)...........................................

4.4. Формат микрокоманд.........................................................................................................

5. Граф-схемы выполнения операций..................................................................................

5.1. Граф-схема подготовительных операций – выборки команд из ОЗУ...................

5.2. Граф-схема алгоритма команды MOV...........................................................................

5.3. Граф-схема алгоритма команды MUL...........................................................................

5.4. Граф-схема алгоритма команды ADD...........................................................................

5.5. Граф-схема алгоритма команды DIV.............................................................................

5.6. Граф-схема алгоритма команды INC.............................................................................

5.7. Граф-схема алгоритма команды LOOP.........................................................................

6. Прошивка ПЗУ микрокоманд................................................................................................

7. .................................................................................

Заключение.......................................................................................................................................

Список литературы........................................................................................................................

Приложения.......................................................................................................................................

Приложение А.............................................................................................................................


1. ВВЕДЕНИЕ


Вычислительные машины (ВМ) представляют собой комплекс технических средств, имеющих общее управление, предназначенный для автоматической обработки информации по заданной программе. Цифровые ЭВМ оперируют с информацией, представленной в дискретной форме в виде общепринятой для записи и чтения символике набором цифр, букв и знаков какого-то заранее установленного алфавита, имеющего конечное число символов.

В конце 60-х годов начался серийный выпуск сравнительно небольших и дешевых мини-ЭВМ. Их предназначали для предприятий и организаций, где установка высокопроизводительных ЭВМ была экономически невыгодной. В их задачу первоначально входила автоматизация профессиональной работы в различных организациях, работа на предприятиях в качестве проблемно ориентированных ЭВМ. В 1977-78 году был начат выпуск семейства малых ЭВМ (СМ ЭВМ). Их часто называли управляющими вычислительными комплексами, так как они чаще всего использовались в системах управления различного рода. Однако, СМ третьей очереди, разработанные в последние годы относятся уже к ЭВМ четвертого поколения и имеют большую производительность, поэтому круг их применения резко расширился, и их активно используют в качестве автоматизированных рабочих мест, объединяют в вычислительные системы, и поручают им расчет экономических и статистических задач. С появлением больших интегральных схем связано развитие другого класса машин – микро-ЭВМ, и, как достижение этого направления - появление мощных профессиональных ПЭВМ, которые используются на рабочих местах для автоматизации труда, несложных расчетов иразличного родапроектирования.

Проектирование микро-ЭВМ включает в себя разработку устройства управления и операционного устройства. Устройство управления содержит два блока (центральное и местное устройства управления).

Устройства управления являются микропрограммными устройствами. Центральное устройство управления предназначено для выборки команд, их декодирования и подготовки операндов, а также поддержания работы местного устройства управления. Местное устройство управления управляет работой АЛУ, формирует сигналы управления передачей данных между отдельными элементами проектируемой микро-ЭВМ. Последовательность формирования управляющих сигналов определяется микропрограммами, хранящимися в ПЗУ микрокоманд обоих устройств.

Операционная часть микро-ЭВМ включает в себя регистры общего назначения (для хранения операндов) и АЛУ. Функционирование микро-ЭВМ осуществляется программой, которая хранится в оперативной памяти.

Для написания программ используют языки низкого и высокого уровней. Языки низкого уровня — машинно-зависимые языки, так как при программировании любого класса задач на этих языках непосредственно учитываются особенности построения и функционирования ЭВМ, на которой будет решаться данная задача. В отличие от машинного языка языки низкого уровня называют машинно-ориентированными языками. Преимуществом использования этих языков является то, что по сравнению с программами на машинном языке программы на машинно-ориентированном языке получаются более короткие. Примером широко используемого машинно-ориентированного языка является язык Ассемблер.

Языки высокого уровня — машинно-независимые языки, так как при программировании задач на этих языках отпадает необходимость знать, на какой ЭВМ будет решаться данная задача. Средства этих языков ориентированы на дальнейшее сокращение трудоемкости программирования. К языкам высокого уровня относят процедурно-ориентированные и проблемно-ориентированные языки.


2. КОМАНДЫ микро-ЭВМ


2. Команды микро-ЭВМ.

В проектируемой микро-ЭВМ реализована следующая система команд:

· MOV – команда пересылки данных;

· MUL – команда умножения;

· ADD – команда сложения;

· DIV – команда деления;

· INC – команда инкремента;

· LOOP – команда перехода на метку при организации циклов;

· END – команда окончания программы.

2.1. Формат команд.

Последовательность команд программы и массивы данных хранятся в ОЗУ. Для разработки системы команд необходимо определить формат команды.

С учётом количества реализуемых в нашей микро-ЭВМ команд, количества способов адресации, разрядности шины адреса ОЗУ (для непосредственной адресации) и количества регистров общего назначения примем, что команда будет состоять из 24 разрядов. Такая разрядность ещё эффективна тем, что команда может целиком за 1 такт пересылаться из ОЗУ в регистр команд, поскольку шина данных имеет 24-битную разрядность для работы с операндами.

Таким образом, в курсовом проекте для реализации команд микро-ЭВМ был использован следующий формат:

КОП

СА

DD

SS

RES

0        {3 бита}        2

3        {2 бита}        4

5        {7 бит}       11

12      {7 бит}      18

19      {5 бит}      23

·

·

· DD – (Destination) приёмник (РОН или приращение при индексной адресации);

· SS – (Source) источник (РОН, число или приращение при индексной адресации);

· RES – (Reserved) зарезервировано: биты 19 – 23 не используются.

2.2. Кодировка команд.

Все команды кодируются тремя битами в поле «КОП». Применяются следующие коды:

Код

Команда

000

MOV

001

MUL

010

ADD

011

DIV

100

INC

101

LOOP

111

END

2.3. Кодировка регистров.

Регистры общего назначения кодируются тремя младшими битами в полях DD и SS. Применяются следующие коды:

Код

Регистр

000

AX

001

BX

010

CX

011

CC

100

SI

2.4. Кодировка способов адресации.

Для выбора систем адресации необходимо определиться в том, какие операции по пересылке будет необходимо выполнять в микро-ЭВМ. В разрабатываемой микро-ЭВМ команды должны выполнять пересылку данных:

· SS в регистр общего назначения (РОН) CC или SI;

·

·

·

А также в командах должна быть реализована возможность прямо в самой команде указывать адрес следующей команды (или адрес ячейки памяти в ОЗУ) при переходе по условию.

Отсюда выбираем следующие способы адресации, которые кодируются двумя битами в поле «СА»:

Код

Способ адресации

00

Регистр – непосредственный операнд

01

Регистр – регистр

10

Регистр – ОЗУ (приращение индекса)

11

ОЗУ (приращение индекса) – регистр

3. Программа реализации функции


Ниже приведён текст программы для реализации заданной функции, её интерпретация в кодах и размещение в ОЗУ.

Операция

Операнды

КОП

Адрес

MOV

CC

10

000’00’0000011’0001010’00000

0000000

MOV

SI

15

000’00’0000100’0001111’00000

0000001

@: MOV

AX

0 [SI]

000’10’0000000’0000000’00000

0000010

MOV

BX

AX

000’01’0000001’0000000’00000

0000011

MUL

AX

BX

001’01’0000000’0000001’00000

0000100

MOV

BX

10 [SI]

000’10’0000001’0001010’00000

0000101

MUL

AX

BX

001’01’0000000’0000001’00000

0000110

MOV

BX

20 [SI]

000’10’0000001’0010100’00000

0000111

MOV

CX

30 [SI]

000’10’0000010’0011110’00000

0001000

ADD

BX

CX

010’01’0000001’0000010’00000

0001001

DIV

AX

BX

011’01’0000000’0000001’00000

0001010

MOV

40 [SI]

AX

000’11’0101000’0000000’00000

0001011

INC

SI

100’01’0000000’0000100’00000

0001100

LOOP

@

101’00’0000000’0000010’00000

0001101

END

111’00’0000000’0000000’00000

0001110

Поскольку все операции производятся над 24-разрядными числами, то и в ОЗУ они хранятся в 24-разрядных ячейках. Размещение данных в ОЗУ:

Переменная

Адрес

(десятичный)

Адрес

(двоичный)

a1

15

0001111

…

…

…

a10

24

0011000

b1

25

0011001

…

…

…

b10

34

0100010

c1

35

0100011

…

…

…

c10

44

0101100

d1

45

0101101

…

…

…

d10

54

0110110

F1

55

0110111

…

…

…

F10

64

1000000

4. Центральное устройство управления


Центральное устройство управления в проектируемой микро-ЭВМ реализуется на микропрограммном управлении, за исключением подготовительных и некоторых промежуточных операций, которые реализуются на жёсткой логике.

4.1. Микропрограммное устройство управления (МПУУ).

Блок микрокоманд подготавливает операнды, управляет работой АЛУ, формирует сигналы управления передачей данных между отдельными элементами проектируемой микро-ЭВМ. Последовательность формирования управляющих сигналов определяется микропрограммами, хранящимися в ПЗУ микрокоманд.

4.2. Список микроопераций.

Обозн.

Микрооперация

Управляющие сигналы

1

MUL_АОП := ШД/ША_8

MUL_АОП := СчКом

MUL_АОП: С=«1»; M=«0»

MUL_АОП: С=«1»; M=«1»

1

Синхронизация MUL_АОП

MUL_АОП: С=«1»

2

Rg_АОП := MUL_АОП

Rg_АОП: С=«1»

3

ШД_24 := ОЗУ (чтение)

ОЗУ: Read=«1»

4

RgКом := ШД_24

RgКОП, RgDD, RgSS: С=«1»

5

MUL_КОП := RgКОП_СА

RgКОП: Z=«1»; MUL_КОП: С=«1»

6

ОЗУ := ШД_24 (запись)

ОЗУ: Write=«1»

7

Предустановка Сч_МО

Сч_МО: ПУ=«1»

8

Выдача данных из RgDD

RgDD: Z=«1»

9

Выдача данных из RgSS

RgSS: Z=«1»

10

Дешифрация ДшЗапРОН

ДшЗапРОН: С=«1»

11

Дешифрация ДшЧтРОН

ДшЧтРОН: С=«1»

12

MUL_S/D := «S»

MUL_S/D := «D»

MUL_S/D := «1»

MUL_S/D := «-1»

MUL_S/D: С=«1», М=«00»

MUL_S/D: С=«1», М=«01»

MUL_S/D: С=«1», М=«10»

MUL_S/D: С=«1», М=«11»

12

Синхронизация MUL_S/D

MUL_S/D: С=«1»

13

Rg1_СМ := ШД/ША_8

Rg1_СМ: С=«1»

14

Rg2_СМ := ШД/ША_8

Rg2_СМ: С=«1»

15

Синхронизация СМ – сумма

СМ: С=«1»

16

ШД/ША_8 := BF_СМ

BF_СМ: С=«1»

17

RgCC := ШД/ША_8

RgCC: С=«1»

18

ШД/ША_8 := RgCC

RgCC: Z=«1»

19

ШД/ША_8 := RgSi

RgSi: Z=«1»

20

Rg1_АЛУ := ШД_24

Rg1_АЛУ: С=«1»

21

Rg2_АЛУ := ШД_24

Rg2_АЛУ: С=«1»

22

АЛУ := Rg1_АЛУ + Rg2_АЛУ

АЛУ := Rg1_АЛУ * Rg2_АЛУ

АЛУ := Rg1_АЛУ / Rg2_АЛУ

АЛУ: С=«1», М=«01»

АЛУ: С=«1», М=«10»

АЛУ: С=«1», М=«11»

22

Синхронизация АЛУ

АЛУ: С=«1»

23

ШД_24 := BF_АЛУ

BF_АЛУ: С=«1»

24

Предустановка СчКом

СчКом: ПУ=«1»

25

СчКом := СчКом + 1

СчКом: «+1»=«1»

4.3. Разбиение микроопераций на группы (микрокоманды).

Все выше перечисленные микрооперации можно разбить на группы, называемые микрокомандами. Микрокоманды позволяют выполнять за 1 такт несколько независимых друг от друга микроопераций. Исходя из схемы проектируемой микро-ЭВМ видно, что максимальное число микроопераций, которые могут выполняться независимо друг от друга – 4. Следовательно, разбиваем множество микроопераций на 4 группы:

Код

1 группа

Код

2 группа

Код

3 группа

Код

4 группа

001

RgКом := ШД_24

001

Синхрониза-ция MUL_АОП

001

Rg_АОП := MUL_АОП

001

ШД_24 := ОЗУ (чтение)

010

ОЗУ := ШД_24 (запись)

010

Дешифрация ДшЗапРОН

010

Предустановка Сч_МО

010

MUL_КОП := RgКОП_СА

011

Выдача данных из RgDD

011

Rg2_СМ := ШД/ША_8

011

Выдача данных из RgSS

011

Дешифрация ДшЧтРОН

100

Rg1_СМ := ШД/ША_8

100

ШД/ША_8 := RgCC

100

RgCC := ШД/ША_8

100

Синхрониза-ция MUL_S/D

101

Синхронизация СМ

101

ШД/ША_8 := RgSi

101

Синхронизация АЛУ

101

ШД/ША_8 := BF_СМ

110

Предустановка СчКом

110

Rg1_АЛУ := ШД_24

110

СчКом := СчКом + 1

110

ШД_24 := BF_АЛУ

111

Rg2_АЛУ := ШД_24

В каждой группе формируется своя нумерация микроопераций, которая используется непосредственно при прошивке ПЗУ.

4.4. Формат микрокоманд.

В курсовом проекте использовалось три типа микрокоманд: команды условного и безусловного переходов и операционные команды. Прошивка микрокоманд в ПЗУ осуществлена горизонтально-вертикальным способом кодирования.

Общий формат микрокоманды:

Признак микрокоманды

КОП1

КОП2

КОП3

КОП4

Бит выбора 1

Бит выбора 2

1 бит

3 бита

3 бита

3 бита

3 бита

1 бит

1 бит

Таким образом, длина микрокоманды составляет 15 бит.

При использовании команд условного и безусловного переходов применяются следующие условности:

·

·


Код

Условие

000

СА = 00

001

СА = 01

010

СА = 10

011

Признак результата СМ = «0»

100

Безусловный переход

·

·

Если условие не выполняется, то переход на метку не происходит.


5. Граф-схемы выполнения операций


5.1. Граф-схема подготовительных операций –

операций выборки команд из ОЗУ.

Точка входа продолжения

Начальная точка входа

Альтернативная точка входа

продолжения

000001

000000

000010

НАЧАЛО

25

СчК := СчК + 1

1

2

3

4

Синх-ция MUL_АОП (бит1 = «1»)

Rg_АОП := MUL_АОП

ШД_24 := ОЗУ (чтение)

RgКом := ШД_24

Rg_АОП := СчКом

RgКом := ОЗУ (чтение)

5

7

MUL_КОП := RgКОП_СА

Предустановка Сч_МО

Сч_МО := Т.Входа_КОП

5.2. Граф-схема алгоритма команды MOV.

Начало

СА=00

СА=01

СА=10

Да (00)

Нет

Да (01)

Нет

Да (10)

Нет (11)

(8) Выдача данных из RgDD;

(9) Выдача данных из RgSS;

(10) Дешифрация ДшЗапРОН;

(12) Синхронизация MUL_S/D (бит1= “0”, бит2= “0”)

(8) Выдача данных из RgDD;

(9) Выдача данных из RgSS;

(10) Дешифрация ДшЗапРОН;

(11) Дешифрация ДшЧтРОН

(9) Выдача данных из RgSS;

(12) Синхронизация MUL_S/D

(бит1= “0”, бит2= “0”);

(14) Rg2_СМ := ШД/ША_8

(19) ШД/ША_8 := RgSi;

(13) Rg1_СМ := ШД/ША_8

(15) Синхронизация СМ;

(16) ШД/ША_8 := BF_СМ;

(1) Синхронизация MUL_АОП

(бит1=«0»);

(2) Rg_АОП := MUL_АОП

(3) ШД_24 := ОЗУ (чтение);

(8) Выдача данных из RgDD;

(10) Дешифрация ДшЗапРОН

(8) Выдача данных из RgDD;

(12) Синхронизация MUL_S/D

(бит1= “0”, бит2= “1”);

(14) Rg2_СМ := ШД/ША_8

(19) ШД/ША_8 := RgSi;

(13) Rg1_СМ := ШД/ША_8

(15) Синхронизация СМ;

(16) ШД/ША_8 := BF_СМ;

(1) Синхронизация MUL_АОП

(бит1=«0»);

(2) Rg_АОП := MUL_АОП

(9) Выдача данных из RgSS;

(11) Дешифрация ДшЧтРОН;

(6) ОЗУ := ШД_24 (запись)

000001



5.3. Граф-схема алгоритма команды MUL.

8

11

20

Выдача данных из RgDD

Дешифрация ДшЧтРОН

Rg1_АЛУ := ШД_24

Rg1_АЛУ := RgDD

9

11

21

Выдача данных из RgSS

Дешифрация ДшЧтРОН

Rg2_АЛУ := ШД_24

Rg2_АЛУ := RgSS

22

23

8

10

Rg2_АЛУ := ШД_24

(бит1=«1», бит2=«0»)

ШД_24 := BF_АЛУ

Выдача данных из RgDD

Дешифрация ДшЗапРОН

RgDD := Rg1_АЛУ * Rg2_АЛУ

000001

5.4. Граф-схема алгоритма команды ADD.

8

11

20

Выдача данных из RgDD

Дешифрация ДшЧтРОН

Rg1_АЛУ := ШД_24

Rg1_АЛУ := RgDD

9

11

21

Выдача данных из RgSS

Дешифрация ДшЧтРОН

Rg2_АЛУ := ШД_24

Rg2_АЛУ := RgSS

22

23

8

10

Rg2_АЛУ := ШД_24

(бит1=«0», бит2=«1»)

ШД_24 := BF_АЛУ

Выдача данных из RgDD

Дешифрация ДшЗапРОН

RgDD := Rg1_АЛУ + Rg2_АЛУ

000001

5.5. Граф-схема алгоритма команды DIV.

8

11

20

Выдача данных из RgDD

Дешифрация ДшЧтРОН

Rg1_АЛУ := ШД_24

Rg1_АЛУ := RgDD

9

11

21

Выдача данных из RgSS

Дешифрация ДшЧтРОН

Rg2_АЛУ := ШД_24

Rg2_АЛУ := RgSS

22

23

8

10

Rg2_АЛУ := ШД_24

(бит1=«1», бит2=«1»)

ШД_24 := BF_АЛУ

Выдача данных из RgDD

Дешифрация ДшЗапРОН

RgDD := Rg1_АЛУ / Rg2_АЛУ

000001

5.6. Граф-схема алгоритма команды INC.

9

11

13

Выдача данных из RgSS

Дешифрация ДшЧтРОН

Rg1_СМ := ШД/ША_8

Rg1_СМ := RgSS

12

14

Синхронизация MUL_S/D

(бит1= “1”, бит2= “0”)

Rg2_СМ := ШД/ША_8

Rg1_СМ := 1

9

10

15

16

Выдача данных из RgSS

Дешифрация ДшЗапРОН

Синхронизация СМ – сумма

ШД/ША_8 := BF_СМ

RgSS := Rg1_СМ + Rg2_СМ

000001

5.7. Граф-схема алгоритма команды LOOP.

(18) ШД/ША_8 := RgCC;

(13) Rg1_СМ := ШД/ША_8

(12) Синхронизация MUL_S/D

(бит1= “1”, бит2= “1”);

(14) Rg2_СМ := ШД/ША_8

(15) Синхронизация СМ;

(16) ШД/ША_8 := BF_СМ;

(17) RgCC := ШД/ША_8

СМ«0»

(12) Синхронизация MUL_S/D

(бит1= “0”, бит2= “0”);

(24) Предустановка СчКом

000001

000010


Команда END на имеет граф-схемы, поскольку она реализуется аппаратно – при обнаружении кода END останавливается ГТИ.


6. Прошивка ПЗУ микрокоманд


#

Адрес

Код

Примечание

0

000000

1’100’000’010’000’0’0

Безусловный переход

1

000001

0’000’000’110’000’0’0

СМ«0» - true

2

000010

0’001’001’001’001’1’0

3

000011

0’000’000’010’010’0’0

4

000100

1’000’010’011’000’0’0

Точка входа MOV, if - СА=00

5

000101

1’001’010’010’000’0’0

if – СА=01

6

000110

1’010’001’100’000’0’0

if – СА=10

7

000111

0’100’101’000’000’0’0

СА=11

8

001000

0’011’011’000’100’0’1

9

001001

0’101’001’001’101’0’0

10

001010

0’010’000’011’011’0’0

11

001011

1’100’000’001’000’0’0

Возврат к 000001

12

001100

0’100’101’000’000’0’0

СА=10 – true

13

001101

0’000’011’011’100’0’0

14

001110

0’101’001’001’101’0’0

15

001111

0’011’010’000’001’0’0

16

010000

1’100’000’001’000’0’0

Возврат к 000001

17

010001

0’011’010’011’011’0’0

СА=01 – true

18

010010

1’100’000’001’000’0’0

Возврат к 000001

19

010011

0’011’010’011’100’0’0

СА=00 – true

20

010100

1’100’000’001’000’0’0

Возврат к 000001

21

010101

0’011’110’000’011’0’0

Точка входа MUL

22

010110

0’000’111’011’011’0’0

23

010111

0’011’010’101’110’1’0

24

011000

1’100’000’001’000’0’0

Возврат к 000001

25

011001

0’011’110’000’011’0’0

Точка входа ADD

26

011010

0’000’111’011’011’0’0

27

011011

0’011’010’101’110’0’1

28

011100

1’100’000’001’000’0’0

Возврат к 000001

29

011101

0’011’110’000’011’0’0

Точка входа DIV

30

011110

0’000’111’011’011’0’0

31

011111

0’011’010’101’110’1’1

32

100000

1’100’000’001’000’0’0

Возврат к 000001

33

100001

0’100’000’011’011’0’0

Точка входа INC

34

100010

0’000’011’000’100’1’0

35

100011

0’101’010’011’101’0’0

36

100100

1’100’000’001’000’0’0

Возврат к 000001

37

100101

0’100’100’000’000’0’0

Точка входа LOOP

38

100110

0’000’011’000’100’1’1

39

100111

0’101’000’100’101’0’0

40

101000

1’011’000’001’000’0’0

if – СМ«0»

41

101001

0’110’000’000’100’0’0

42

101010

1’100’000’010’000’0’0

Возврат к 000010

7. Разработка принципиальной схемы


В данном курсовом проекте при разработке принципиальной схемы были выбраны микросхемы серий К555 и КМ555 на основе ТТЛШ технологии. Данные серии обладают достаточно широкой элементной базой, исходя из которой, можно реализовать практически все узлы разрабатываемой микро-ЭВМ.

Подсчитав максимальное время задержки в схеме tmax =         нс можно определить максимальную частоту генератора тактовых импульсов (ГТИ):

В разрабатываемой микро-ЭВМ все действия, связанные с ОЗУ, производятся над 24-разрядными знаковыми числами с плавающей запятой. Под программу выделяется 15 строк памяти ОЗУ и 50 строк – под данные. Отсюда можно рассчитать требуемый объём ОЗУ:

E = M * N,

Где E – объём памяти ОЗУ, M – число строк, N – разрядность строки.

E = (15 + 50) * 24 = 1560 бит.

Требуемый объём ПЗУ микрокоманд:

E = 43 * 15 = 645 бит.


Заключение

В данном курсовом проекте при разработке блока микропрограммного управления использовался смешанный автомат на жёстком и микропрограммном управлении, что позволило сократить объём используемой памяти ПЗУ микрокоманд и повысить быстродействие.

К выполненному проекту прилагается моделирующая программа работы микро-ЭВМ, позволяющая наглядно проследить все процессы выполнения команд.


Список литературы

1.

2.

3.

4.

5.IBM PC», М.: «Диалог-МИФИ», 1998.


ПРИЛОЖЕНИЯ


Приложение А

Спецификация

Обозначение

Наименование

Кол-во

Примечание

Конденсаторы

С1 – С4

КМ-56-300-1мкФ ±5%

Микросхемы