Розробка структурної схеми процесорного елемента та мікропрограми керування для реалізації команди

Міністерство освіти і науки України

Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького

Факультет інформаційних технологій та біомедичної кібернетики

Валяєв Олександр В’ячеславович

Розробка структурної схеми процесорного елемента та мікропрограми керування для реалізації команди SBR Rm , B

Курсова робота

з дисципліни

„Проектування комп’ютерних інформаційних систем”

Виконав:

––––––––––––– ст. групи КІ-031

Валяєв О. В.

Керівник:

––––––––––––– викл. Лукаш В. І.

Черкаси– 2007

ЗМІСТ

ВСТУП

1.Розробка структурної схеми

1.1.Описосновних елементів мікропроцесора

1.2.Вибір підходящої структури процесорного елемента та його опис

1.3.Реалізація пристрою управління

2.Розробка мікропрограми

2.1.Загальний алгоритм виконання процесором команди SBRRm, B

2.2.Спрощена мікропрограма та її пояснення

ВИСНОВОК

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ДОДАТКИ

1.

1.1. основних елементів мікропроцесора

Мікропроцесор — центральний пристрій (або комплекс пристроїв) ЕОМ, який виконує арифметичні і логічні операції, задані програмою перетворення інформації, управляє обчислювальним процесом і координує роботу пристроїв системи. В обчислювальній системі можебутидекілька паралельно працюючих процесорів, такі системи називають багатопроцесорними.

Основнимихарактеристикамимікропроцесора є швидкодія і розрядність.Швидкодія — це число операцій, що виконуються за секунду. Розрядність характеризує об'єм інформації, який мікропроцесор обробляє за одну операцію: 8-розрядний процесор за одну операцію обробляє 8 біт інформації, 32-розрядний — 32 біта. Швидкість роботи мікропроцесора багато в чому визначає швидкодію комп’ютера. Він виконує всю обробку даних, що надходять в комп'ютер і зберігаються в його пам’яті, під управлінням програми, що також зберігається в пам’яті.

Моделі процесорів включають наступні пристрої:

· Пристрій управління (ПУ). Цей пристрій відповідає за видачу сигналів, що керують роботою всіх пристроїв всередині процесора і взаємодією із шиною пам'яті.

· Арифметико-логічний пристрій (АЛП, ALU). Так називається пристрій для цілочисельних операцій. Арифметичні операції, логічні операції та операції зсуву обробляються за допомогою АЛП. Ці операції складають переважну більшість програмного коду в більшості програм. У процесорі може бути декілька АЛП.

· AGU (AddressGenerationUnit) — пристрій генерації адрес. Цей пристрій не менш важливий, ніж АЛП, оскільки він відповідає за коректну адресацію при завантаженні або збереженні даних. Абсолютна адресація в програмах використовується тільки в рідкісних виключеннях. Як тільки беруться масиви даних, в програмному коді використовується непряма адресація, що примушує працювати AGU.

· Математичний співпроцесор (FPU). Процесор може містити декілька математичних співпроцесорів. Кожний з них здатний виконувати, щонайменше, одну операцію з плаваючою крапкою незалежно від того, що роблять інші АЛП. Метод конвеєрної обробки даних дозволяє одному математичному співпроцесору виконувати декілька операцій одночасно. Співпроцесор підтримує високоточні обчислення як цілочисельні, так і з плаваючою крапкою і, крім того, містить набір корисних констант, які прискорюють обчислення. Співпроцесор працює паралельно з центральним процесором, забезпечуючи, таким чином, високу продуктивність. Система виконує команди співпроцесора в тому порядку, в якому вони з'являються в потоці. Математичний співпроцесор персонального комп'ютера IBM PC дозволяє йому виконувати швидкісні арифметичні і логарифмічні операції, а також тригонометричні функції з високою точністю.

· Дешифратор інструкцій (команд). Аналізує інструкції в цілях виділення операндів і адрес, по яких розміщуються результати. Потім слідує повідомлення іншому незалежному пристрою про те, що необхідне зробити для виконання інструкції. Дешифратор допускає виконання декількох інструкцій одночасно для завантаження всіх виконуючих пристроїв.

· Кеш-пам'ять. Особлива високошвидкісна пам'ять процесора. Кеш використовується як буфер для прискорення обміну даними між процесором і оперативною пам'яттю, а також для зберігання копій інструкцій і даних, які недавно використовувалися процесором. Значення з кеш-пам'яті витягуються безпосередньо, без звернення до основної пам'яті.

· Шина — це канал пересилки даних, використовуваний спільно різними блоками системи. Інформація передається по шині у вигляді груп бітів. До складу шини для кожного біта слова може бути передбачена окрема лінія (паралельна шина), або всі біти слова можуть послідовно в часі використовувати одну лінію (послідовна шина). До шини може бути підключено багато приймальних пристроїв — одержувачів.

Типи шин:

1. Шина даних. Служить для пересилки даних між регістрами процесора та АЛП.

2. Шина адрес. Використовується для вибору необхідного елементу пам'яті або пристрою введення-виведення шляхом установки на шині конкретної адреси, що відповідає одному з елементів пам'яті або одному з елементів введення-виведення, що входять в систему.

3. Шина управління. По ній передаютьсясигнали управління для пам'яті і пристроїв введення-виведення. Ці сигнали указують напрям пере

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать