Структура внешнего интерфейса. Алгоритмы функционирования микроЭВМ, его структурная и функциональная схемы. Формат микрокоманд и разработка микропрограммы. Диаграмма синхроимпульсов при использовании микропроцессора. Временная диаграмма работы микроЭВМ.
Аннотация к работе
Тема задания: "Разработка специализированной МИКРОЭВМ с микропрограммным управлением". Форма представления двоичных чисел - с плавающей запятой; Способ реализации алгоритма - таблично - алгоритмический метод умножения через таблицу квадратов; Внешний интерфейс - специализированный асинхронный;Типовое функциональное распределение шин интерфейса внешней системы (ВС), для которой проектируемая МИКРОЭВМ является периферийным сопроцессором, приведено на рисунке 1. Выдается МИКРОЭВМ с целью инициализации цикла обмена с внешней системой. ППД - сигнал «подтверждение получения данных», выставляется МИКРОЭВМ как сигнал об удачном приеме данных для внешней системы.Микропроцессорный комплект (МПК) типа К584 в плане структурной организации предполагает использование трех-или четырехмагистрального внутреннего технического интерфейса, с помощью которого объединяются все функциональные устройства МИКРОЭВМ. Структурная схема МИКРОЭВМ приведена на рисунке 2. К операционной части относятся: блок микропроцессоров (БМП) со схемой ускоренного переноса (СУП), которая введена для повышения быстродействия и функциональные устройства расширения ОЧ. СУП обрабатывает межсекционные переносы (СП), общий входной перенос (ВХП) и формирует выходной перенос БМП (ВЫХП). БМПП предназначен для приема, хранения и передачи байтов информации между тремя двунаправленными магистралями, реализует паритетный контроль данных, проходящих с системной магистрали, а также осуществляет электрический контроль линий связи.Микрокоманда содержит микроинструкции всех функциональных устройств и блоков, а так же сигналы взаимодействия с внешней средой при обмене через интерфейс внешней системы. В таблице 2 представлен формат микрокоманд разработанной МИКРОЭВМ. Перед отображением исходного алгоритма в системе микрокоманд и отладкой микропрограмм определим системы символьного и двоичного кодирования микроинструкций отдельных блоков и микрокоманд в целом. В таблицах 3-6 приведены таблицы соответствия для введенных дополняющих средств ТП, МЛУ, БР. В таблице 3 представлены операции в их двоичном обозначении для написания микропрограммы.Из управляющей памяти сигнал ГТ попадает на магистраль управления, оттуда на М3 БМПП.При функциональном проектировании структурная схема ЭВМ представляется на множестве интегральных схем. Нумерация шин в сборке раскрывается в таблице 10. Сведения об используемых микросхемах представлены в таблице 11. Функциональные схемы БМП, БМУ, БМПП и расширителей операционной части (БР и ТП) представлены в приложениях Б.1-Б.4.При использовании комплекта К584 рекомендован к применению универсальный контроллер синхронизации (УКС) серии К584ВГ1, на кристалле которого интегрированы генератор тактовых импульсов (ГТИ) и распределитель тактовых импульсов (РТИ). РТИ на базе ТИ циклически вырабатывает SO-S9 тактовых импульсов, длительностью 2dt.Временные диаграммы работы МИКРОЭВМ получаем путем наращивания базовой группы временных диаграмм БМУ диаграммами временного поведения сигналов в возможных контурах управления. Для микросхемы БМУ временные параметры приведены в таблице Параметр Значение, нс Описание t1 >=100 Интервал действия низкого уровня синхроимпульса С1 t2 >=1400 Длительность микрокомандного цикла, период синхронизации t3 >=400 Время дешифрации микроинструкции t4 >=400 Интервал действия низкого уровня синхроимпульса С2 t5 >=40 Интервал предустановки микроинструкции t6 >=100 Интервал удержания микроинструкции t7 >=200 Интервал предустановки кода модификации t8 >=100 Интервал удержания кода модификации t9 >=40 Интервал предустановки кода данных t10 >=100 Интервал удержания кода данных t11 350 Время задержки выдачи адреса микрокоманды Для процессорной секции БМП используются следующие временные параметры, которые имеют привязку к положительному фронту синхроимпульса: Временные параметры БМП Завершающим этапом моделирования временных процессов в течение микрокомандного цикла является наращивание системы диаграммными осями, на которых отображается состояние шин интерфейсного блока БМПП, осуществляющего сопряжение шин внешнего интерфейса с внутренними магистралями МИКРОЭВМ.
План
Содержание
Задание на курсовое проектирование
1. Структура внешнего интерфейса
2. Алгоритмы функционирования МИКРОЭВМ
3. Структурная схема МИКРОЭВМ
4. Формат микрокоманд
5. Разработка микропрограммы
6. Функциональная схема МИКРОЭВМ
7. Диаграмма синхроимпульсов
8. Временная диаграмма работы МИКРОЭВМ
Список использованных источников
Приложение
Список литературы
1. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем : Справочник. В 2 т./ В.-Б. Б. Абрайтис, Н.Н. Аверьянов, А.И Белоус и др./ под ред. В.А. Шахнова. -М.: Радио и связь, 1988.-Т.1. - 368 с.: ил.
2. Микропроцессоры и МИКРОЭВМ в системах автоматического управления: Справочник. В 2 т./ С.Т. Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А. Попов/ под ред. С.Т. Хвоща.-Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1987.-640 с.: ил.
3. Нестерук В.Ф. Организация ЭВМ и систем: Краткий конспект лекций для дистанционной формы обучения.- Омск: Изд-во ОМГТУ, 2005, 60с.
4. Нестерук В.Ф. Организация ЭВМ и систем: Методические указания к лабораторным работам для дистанционной формы обучения.- Омск: Изд-во ОМГТУ, 2005, 31с.
5. Нестерук В.Ф. Организация ЭВМ и систем: Учеб.пособие.- Омск: Изд-во ОМГТУ, 2005, 52с.
6. Потапов В.И. и др. Основы компьютерной арифметики и логики/ В.И. Потапов, О.П. Шафеева, И.В. Червенчук - Омск: Изд-во ОМГТУ , 2004.- 172 с.
7. Цилькер, Б. Организация ЭВМ и систем / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. СПБ.: Питер - 2007, 672 c.