Министерство образования Российской Федерации

_________

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет “ЛЭТИ”

___________________________________________

Курсовая работа по дисциплине

АРХИТЕКТУРА ЭВМ Вариант 3

Выполнила:

студентка группы 9305

Аникина Анна

Проверил:

зав. кафедрой ВТ

профессор Пузанков Д.В.

Санкт-Петербург

2012

1. Техническое задание

1.1. Предмет проектирования

Разработка программной модели однокристального RISC-процессора.

Проектируется процессор общего назначения, предназначенный для использования в качестве центрального процессора (ЦП) рабочей станции, ориентированной на работу в многопользовательском режиме.

1.2. 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.

Программная модель представляет собой симулятор, который должен удовлетворять следующим требованиям:

1. Отображать содержимое регистров общего назначения, системных регистров и регистров, используемых для хранения чисел с плавающей точкой.

- 2. Симулятор должен позволять выполнять покомандное выполнение программы.

3. Выполняемая программа хранится в отдельном файле и представляет собой псевдоассемблерный код.

4. В зависимости от варианта задания симулятор пишется либо на С++, либо на Java.

1.3. Исходные данные для курсового проектирования

Вариант 3

Тип архитектуры:

Традиционная архитектура процессора

Поддерживаются следующие форматы данных:

- 8-разрядные числа со знаком и без знака;

- 32-разрядные числа со знаком и без знака;

- 64-разрядные числа со знаком и без знака;

- 32-разрядные числа в формате с ПТ;

- 64-разрядные числа в формате с ПТ.

Основные характеристики регистровой памяти:

8 регистров функционально ориентированного типа, 64-разрядные.

Функциональная ориентация РОН подразумевает их разбиение на группы в зависимости от функционального назначения (например, регистры для хранения: данных, индексов, базы, и т. п.).

Наличие сопроцессора:

Предусматривается наличие сопроцессора, следовательно для хранения чисел с ПТ должны использоваться отдельные регистры с ПТ, которые физически размещаются внутри сопроцессора.

Тип локальной шины:

В процессоре используется совмещенная шина адреса и данных. В состав системы входит сопроцессор, обеспечивающий выполнение операций с ПТ, который должен иметь собственные регистры с ПТ.

Характеристики основной памяти:

Объем оперативной памяти равен 64 Гбайт, к которому необходимо обеспечить доступ, в режиме прямоадресуемой памяти. Разрядность шины данных (64-разрядная) определяется разрядностью памяти.

Cпособ организации ввода-вывода:

Ввод-вывод изолированный , т. е. разработан с использованием специальных команд ввода-вывода. Идентификация обращения к регистрам внешних устройств осуществляется по коду операции.

Требуется разработать систему прерываний; при этом требуется реализовать векторную систему прерываний. (Таблица векторов может находиться по произвольным адресам). Предлагается использовать внешний контроллер прерываний.