Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

"ЛЭТИ" имени В.И. Ульянова (Ленина)»

(СПБГЭТУ)

Кафедра ВТ

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Архитектура вычислительных систем»

вариант 15

Выполнил: Сидоров А.И.

ст. гр. 8306

Проверил: Пузанков Д.В.

Санкт-Петербург

2011

Техническое задание

Предмет проектирования

Курсовая работа для бакалавров посвящается разработке программной модели однокристального RISC-процессора.

Общие требования к разрабатываемому процессору

Система команд должна удовлетворять следующим требованиям.

1.  Операции обращения к памяти отделены от операций, связанных с обработкой данных.

2.  Операции, связанные с преобразованием данных, выполняются по принципу регистр-регистр.

3.  В общем случае аппаратно поддерживаются операции над целыми числами со знаком и без знака, а также над числами, представленными в формате с плавающей точкой (ПТ).

4.  Система команд должна быть функционально полной и включать команды общего назначения, команды для обработки чисел с ПТ и привилегированные команды.

5. Процессор должен иметь векторную систему прерываний.

6. Для процессоров с традиционной (принстонской) архитектурой должны быть предусмотрены механизмы поддержки многозадачности.

7. Процессоры должны иметь встроенную кэш-память.

Исходные данные для курсового проектирования

Гaрвардская архитектура

Но-мер вари-анта

Формат данных

Адрес-ность

Способ адресации

Регистровая память

8

16

32

Н

О

П

К

Коли-чество

Тип

Разряд-ность

15

+

+

-

3

+

+

+

-

64

ФО

16

Но-мер вари­анта

Шина адрес-данные

Память данных

Память команд

Ввод-вывод

С

Р

Объем, Кбайт

ШД

Объем, Кбайт

ШК

И

П

15

+

-

64

16

16

64

-

+

Результаты проектирования

В процессе выполнения курсового проекта разрабатываются:

- архитектура ЦП;

- приложение (программный эмулятор).

В процессе разработки архитектуры определяются:

1. Форматы команд и данных.

2. Регистровая модель процессора (включая пользовательские и системные регистры).

3. Структура выводов кристалла.

4. Система команд (включая семантику их выполнения и установку флажков).

5. Обобщенный алгоритм функционирования процессора (включая алгоритмы выполнения основных команд).

6. Алгоритмы выполнения основных операций на шине (чтение, запись, ввод, вывод, захват шины, прерывание). Необходимо предусмотреть пакетный режим обмена между ОП и кэш-памятью.

7. Внутренняя организация (до структурного уровня) (включая механизмы виртуальной памяти, механизмы защиты памяти и механизмы работы с кэш-памятью).

В процессе разработки модели создаются:

UML диаграммы, описывающие функционирование модели;

- собственно приложение;

- комплект документации на программную систему.

Должны быть разработаны, как минимум, следуюшие UML диаграммы:

- диаграммы вариантов использования (usecasediagrams);

- диаграмма классов (classdiagram).

В состав документации на созданное приложение входят:

- руководство оператора;

- руководство системного программиста;

- программа и методика испытания.

Документация оформляется в соответствии с действующими ГОСТ.