Арифметико-логическое устройство, определение форматов данных и способа их представления в процессоре. Разработка микропрограмм выполнения операций и структурной схемы операционной части АЛУ. Разработка структуры процессора и микропрограмм для команд.
В состав АЛУ входит сумматор, регистры, в которых хранится информация в ходе выполнения операций и образуются результаты вычислений, и логические схемы, осуществляющие необходимые преобразования информации. Структура АЛУ, разрабатываемого в курсовом проекте процессора в основном определяется указанным в задании составом операций, организацией сумматора, особенностями представления чисел и способом реализации сдвига. процессор микропрограмма операционныйНеобходимо разработать операционную часть АЛУ на базе накапливающего сумматора и составить микропрограммы выполнения в АЛУ следующих операций: - сложение с ФЗ; Структурная схема операционной части АЛУ для указанной операции представлена ниже (рис.1): Далее перечислены основные блоки АЛУ и разъяснено их назначение: Р1 - регистр, предназначенный для хранения первого операнда. Знак результата полагается равным знаку первого операнда (слагаемого или уменьшаемого). Если операнды имеют одинаковые знаки, то выполняется их (операндов) сложение без учета знаков. Блок-схема алгоритма выполнения(микропрограмма) операции: Состав микроопераций рассматриваемого АЛУ следующий: МО назначение микрооперации поясненияРис.5Структура командного слова процессора определяется на основании его адресности, используемых способов адресации и типов команд. Для согласования разрядности команд с разрядностью процессора, необходимо получить команды, кратные по длине слову памяти либо байту. Команды, выполняемые в процессоре разделяются на две группы: операционные (все команды, осуществляющие преобразование данных) и управляющие (команды передачи управления, пересылки данных без их преобразования). В задании указаны 16 команд, однако команды безусловного перехода с возвратом и управления циклом на самом деле требуют реализации двух команд («переход в процедуру - возврат из процедуры» и «задание цикла - управление циклом» соответственно). В задании предусмотрен размер адресуемой ОП 512К байт или 256К машинных слов (при размере слова памяти - 2 байта), таким образом необходим адрес размером 18 бит.Выполнение арифметических и логических команд осуществляется в следующем порядке: 1. Выполнение операции, предусмотренной командой;В команде пересылки слова в первом адресном поле указывается адрес ячейки-источника, а во втором - ячейки-приемника информации. Команда безусловного перехода загружает адрес из первого адресного поля в регистр указатель. При безусловном переходе с возвратом содержимое регистра указателя сохраняется в стеке, а затем содержимое адресного поля помещается в регистр указатель. При этом предполагается, что перед выполнением операции регистр указатель указывал на команду, следующую за выполняемой. Условный переход по отрицательному результату предыдущего действия осуществляется при FL = 1, в регистр указатель записывается адрес из первого адресного поля команды.А19 Вх1[0:17]:= РА адрес для сложения А40 СЧА := 1[0-12].РК[9-12] адрес РОН из поля РОН 1.1 А45 СЧА := 1[0-12].РК[13-16] адрес РОН из поля РОН 1.2 А48 СЧА := 1[0-12].PK[26-29] адрес РОН из поля РОН 2.1 А49 СЧА := 1[0-12].PK[30-33] адрес РОН из поля РОН 2.2условие Смысл пояснения x0 Гот ОП окончание обращения к ОП х1 PK[0-2]=101 комбинационная схема PK[0] & !PK[1] & PK[2] (возврат из процедуры) х2 PK[0] коп х3 PK[1] Коп х4 PK[2] Коп х5 PK[3] Коп х6 PK[4] Коп х7 PK[5] ва1 x8 PK[6] ва1 x9 PK[7] ва2 x10 PK[8] ва2 x11 СЧЦ = 0 ИЛИ-НЕ разрядов счетчика х12 FL = 1 проверка знака РПДСлужит для хранения выполняемой команды. Содержит адрес ячейки ОП при обращении к ней (18 бит). Служит для хранения данных, считываемых из ОП или записываемых в нее (16 бит). Содержит адрес обрабатываемой команды в памяти. Сюда же записывается после определения адрес следующей команды(18 бит).
План
Оглавление
Данные для проектирования
1. Арифметико-логическое устройство (АЛУ)
1.1 Определение форматов данных и способа их представления в процессоре
1.2 Разработка микропрограмм выполнения операций и структурной схемы операционной части АЛУ
1.3 Структурная схема АЛУ
2. Разработка структуры процессора, алгоритмов и микропрограмм выполнения команд
2.1 Определение списка команд
2.2 Выполнение операционных команд
2.3 Выполнение управляющих команд
2.4 Список микроопераций, используемых при управлении работой процессора
2.5 Список логических условий, используемых в процессоре
2.6 Описание основных блоков процессора
Список использованной литературы
Задание на курсовой проект по курсу "Организация ЭВМ и систем"
Данные для проектирования
1. Организация сумматора АЛУ Накапливающий
2. Микропрограммы АЛУ Сложение с ФЗ Десятичное сложение Сумма по модулю два
3. Реализация микрооперации сдвига В специальном блоке
4. Разрядность данных АЛУ и ОП (байт) 2
5. Представление чисел с фиксированной запятой Целые
6. Разрабатываемое устройство управления Блок микропрограммного управления процессора
7. Относительные частоты выполнения операций а1: 0.3 a2: 0.3 a3: 0.2 a4: 0.2
8. Элементный базис К133
9. Разрабатываемая принципиальная схема Блок микропрограммного управления
