Курсовий проект на тему «Проектирование специализированного процессора»

(6-й семестр) 

Целью курсового проекта является закрепление знаний и развитие навыков в области проектирования процессорных устройств компьютеров.

Содержанием курсового проекта является проектирование процессора, выполняющего заданный список операций. Результаты курсового проектирования представляются в виде графической части, содержащей три чертежа и пояснительной записки. Постановка задачи, варианты заданий и рекомендации к проектированию представлены ниже.   

Функции процессора: (цикл процессора)

1. Выборка команды

2. Вычисление исполнительных адресов операндов

3. Выборка операндов из оперативной или регистровой памяти и занесение на регистры АЛУ

4. Инициация исполнения операции

5. Занесение результата исполненной операции в память

6. Формирование признаков результатов или кодов прерывания

7. Вычисление адреса следующей исполняемой команды 

Исходные данные :

АЛУ – структура АЛУ разрабатывается при выполнении контрольных работ №2 и №3.

Команды, исполняемые в АЛУ, определены в контрольной работе № 2.

Дополнительные команды:

1) условный переход (тип перехода определяется вариантом задания);

2) Стоп (останов)

Форматы команд: RR, RX, RS (определяется вариантом задания). 

Исполнение команд различных форматов: 

RR:  (R1):= (R1) Å (R2)

RX:  (R1):= (R1) Å ((B2) + D2 +(X2))

RS:  Команда передачи управления (алгоритм исполнения разрабатывается студентом).

Å - обозначение арифметической (логической) операции.

Форматы данных:

Арифметические данные:

- фиксированная точка (Ф.т.)

Количественный эквивалент числа, представленного в формате с фиксированной точкой

- плавающая точка(Пл.т.)

Количественный эквивалент числа, представленного в формате с плавающей точкой

Р – порядок числа

Логические данные.

Оперативная память (ОП) и регистровая память (РП)

Емкость ОП – определена вариантом задания.

Размер блока ОП – 4096 байт.

Расположение команд и данных ОП – по адресу кратному длине слова (4).

Ширина выборки – 4 байта

Емкость РП – определяется вариантом задания

Структура спецпроцессора  

СчАК – счетчик адреса команд;

РК - регистр команд;

ПР – признак результата;

ПП – признак прерывания.

Графический материал:

1.  Граф-схема алгоритма (ГСА) функционирования СП

К_А – команда арифметическая;

К_Л – команда логическая;

К_ПУ – команда передачи управления. 

2. Структурная схема СП (блоки СП, связанные между собой раздельными управляемыми шинами)

3. Принципиальная схема УУ (элементная база - ИС серии К155).

СОДЕРЖАНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ 

Введение

1. Постановка задачи

2. Описание команд и данных

3. Алгоритм функционирования специализированного процессора (СП)

4. Структурная схема СП

5. Структурный синтез устройства управления СП

6. Проектирование принципиальной схемы устройства управления СП

Выводы

Библиографический список        

Используемые обозначения:

Е_ОП – емкость оперативной памяти в килобайтах

Е_РП – емкость регистровой памяти в словах (длина слова равна 4 байта)

М – маска

< - меньше

> - больше

£ - меньше или равно

³ - больше или равно

Сч - счетчик 

Варианты заданий к КП