Введення
У процесі формування обчислювальна техніка пережила чимало перетворень і змін технологічної основи. На даний момент продуктивність обчислювальних машин дуже велика, але все ж не достатня для вирішення великого спектру важливих завдань, що є достатньо великим мотиватором для подальшого розвитку. Щоб розвивати, необхідно детально розуміти структуру і функціонування ЕОМ, а саме: блок обробки даних - «мозок» ЕОМ.
Тому в даному курсовому проекті буде розглядатися процес проектування блоку обробки даних в структурному базисі серії К1804ВС2.
1. Завдання на курсовий проект
.1 Загальні аспекти проектування
Об'єктом курсового проектування є блок обробки даних широкого призначення в структурному базисі серії КМ1804 (ВС2).
Проектоване пристрій повинен реалізовувати деяку сукупність машинних команд. Процес проектування включає наступні основні кроки:
ознайомлення із завданням на КП. Оцінка можливих складнощів, пошук необхідної довідкової літератури;
опрацювання структури блоку обробки даних у відповідність з технічним завданням;
синтез операційного автомата (ОА) в структурному базисі комплекту 1804;
синтез керуючого автомата (УА) з мікропрограмміруемой логікою в структурному базисі комплекту 1804;
синтез оперативної пам'яті (ОП) у відповідність до інтерфейсними обмеженнями;
розробка алгоритму регенерації динамічного ЗУ;
розробка електричних схем і оформлення пояснювальної записки.
1.2 Вихідні дані
Операційний автомат:
Серія: КМ1804ВС2;
Розрядність: 16 біт;
СчАК: 21 біт.
Керуючий автомат:
Обсяг МПЗУ: 3 200 слів;
Серія: КМ1804.
Оперативна пам'ять:
Обсяг ОП: 4 МБ;
Довжина слова: 32 біт;
Тип (модель): RAMD (Samsung KM44C1000D)
Інтерфейс шини процесор - пам'ять: ISA
2. Блок обробки даних
.1 Загальне пристрій
Основними вузлами БОД є операційний автомат (ОА), керуючий автомат (УА) (разом ОА і УА складають процесор), оперативна пам'ять (ОП), а також інтерфейс, що забезпечує взаємодію ОП з процесором.
Структурна схема БОД винесена на плакат, а також представлена ??в додатку A пояснювальної записки.
Операційний автомат, забезпечує виконання логічних операцій та операцій над цілими числами. Структурно в ОА виділяється блок здійснення обчислень АЛУ, набір регістрів загального призначення РОН, лічильник адреси команд СчАК, регістр команд РГК, регістр слова стану процесора ССП, регістр прапорів.
Керуючий автомат призначений для управління циклом обробки команд процесором. У цьому блоці БОДу структурно виділяються мікропрограмна пам'ять МПЗУ, регістр мікрокоманд РГМК, дешифратор початкової адреси, схема формування ознаки результату, схема формування адреси наступної мікрокоманд.
Оперативне запам'ятовуючий пристрій містить у собі контролер динамічної пам'яті, банки запам'ятовуючих елементів (ОЗУ), cредства для запису і читання ОЗУ.
2.2 Вибір елементної бази
В даний час існує широкий спектр серій елементів для схемотехнічного проектування. Особливістю схемотехнічного проектування на інтегральних схемах є велика складність правильного вибору елементної бази. Це пов'язано з неоднозначністю вибору варіантів побудови окремих вузлів, блоків і пристроїв через широкої номенклатури мікросхем.
Вибір мікросхем для реалізації компонентів системи необхідно було здійснювати виходячи з міркування швидкодії, сумісності пристроїв, а також дотримуватися набору схем заданого структурного базису.
Арифметико-логічний пристрій реалізовано на 4 4-розрядних мікропроцесорних секціях (МПС) К1804ВС2, з'єднаних схемою прискореного перенесення К1804ВР1.
Регістри організовані на мікросхемах К1804ІР2. Блоки, що здійснюють мультиплексування зібрані на базі мікросхеми К155КП7, для демультиплексування даних - мікросхеми К155ІД3.
Блоки, складові керуючий автомат, виконані з використанням наступних мікросхем: К1804ВУ4 - схема управління адресою мікрокоманд, мікросхема К558РР3 являє собою постійне запам'ят...
