Калузький філія федерального державного бюджетного освітньої установи вищої професійної освіти
Московський державний технічний університет ім Н.Е. Баумана
ПРОЕКТУВАННЯ ПРОЦЕСОРА IBM СУМІСНИХ КОМАНД
Калуга 2012
ВСТУП
1. Методика проектування процесора
.1 Функціональна організація процесора
.2 Розробка структурної схеми процесора і алгоритму функціонування
.3 Синтез керуючого автомата з жорсткою логікою
.4 Синтез мікропрограмного автомата
. Особливості функціональної організації процесора
.1 Програмні моделі процесора
.2 Формати даних
.3 Формати команд
3. Розробка структури процесора
3.1 Організація оперативної пам'яті
.2 Регістрові види пам'яті
.3 Рекомендована структура процесора
.4 Інтерфейс основної пам'яті і реєстрової пам'яті
.5 Процедура вибірки команд
.6 Вибірка операндів
.7 Виконання операцій двійковій арифметики
.8 Розробка прошивки функціонування процесора
4. Проектування блоку операцій
5. Порядок виконання роботи
Список літератури
Додаток 1. Варіанти вихідних даних для курсового проектування
ВСТУП
Метою цього посібника є виклад основ побудови та підходів до проектування процесорів ЕОМ. Пропоноване рішення і розглянуті процедури проектування в силу спільності рекомендацій можуть бути поширені на широкий клас цифрової апаратури. p align="justify"> Процесор - пристрій ЕОМ, яка здійснює процес обробки даних за заданою програмою, до складу якого входять арифметичне пристрій і пристрій управління, яке здійснює поряд з обробкою даних і керування іншими пристроями ЕОМ.
Прийнявши за основу ці визначення, необхідно відзначити, що інтенсивний розвиток обчислювальної техніки, використання нетрадиційних методів обробки та відповідних структур процесорів розширюють уявлення як про функціональне і апаратній складі ЦП, так і про особливості реалізації алгоритмів обробки і управління .
Сучасні ЕОМ характеризуються ієрархією пам'яті, до складу якої на верхніх її рівнях крім основної оперативної пам'яті (ОП) можна виділити надоперативну пам'ять (СОЗУ), реєстрову пам'ять (РП), тобто можна говорити про наявність системи пам'яті з притаманною їй специфікою організації роботи та засобами її забезпечення.
Підвищення гнучкості і можливостей системи пам'яті досягається в певній мірі створенням цілої сукупності методів адресації, забезпечуючи ефективність процедур обміну інформацією між ЦП і різними рівнями пам'яті.
Поряд з цим помітно розширилися і функції, реалізовані пристроєм управління. Намітилася стійка тенденція децентралізації управління роботою ЕОМ. Реалізація цього підходу дозволила за рахунок розробки місцевих пристроїв управління більш ефективно організувати роботу окремих блоків ЕОМ, скоротити при цьому час виконання різноманітних операцій, мінімізувати кількість зв'язків між окремими пристроями ЕОМ. Це призвело до більш повної функціональної завершеності кожного з функціональних пристроїв, забезпечивши можливість паралельної роботи їх у складі ЕОМ і автономність налагодження і перевірки правильності функціонування окремих пристроїв. p align="justify"> На рис.1 наведена узагальнена структурна схема внутрішніх пристроїв в традиційній фон-неймановской структурі ЕОМ [1].
В
Рис. 1. Узагальнена структурна схема ЕОМ
Центральний процесор представлений на цій схемі в складі:
центрального пристрою управління (ЦУУ);
арифметико-логічного пристрою (АЛП), до складу якого входять блок операцій (БО) та місцеве пристрій управління (МУУ);
реєстрової пам'яті (РП).
Центральний процесор в процесі роботи обмінюється з оперативною пам'яттю даними і керуючої інформацією. Від ефективності цього обміну в чому залежить продуктивність процесора, яка може бути підвищена за рахунок використання СОЗУ і реєстрової пам'яті. Ефективність цього обміну забезпечується вибором відповідного інтерфейсу. Інтерфейс ОП-ЦП може ви...
