Курсовой (2)

Министерство образования и науки РФ

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ОмГТУ)

Кафедра «Информатика и вычислительная техника»

Пояснительная записка

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплине «Организация ЭВМ и систем»

	Руководитель проекта
	Нестерук В.Ф.
	Разработал студент гр. Ас-312 Елпашев Д.В.

Омск 2005

Задание на курсовое проектирование

по дисциплине “Организация ЭВМ и систем”

студенту Елпашеву Д.В. группы АС-312

1. Тема проекта: разработка специализированной микроЭВМ с микропрограммным управлением

2. Технические условия:

Система представления - двоичная с фиксированной запятой;

Операции - вычитание, деление;

Длина разрядной сетки - 16 разрядов;

Способ кодирования - дополнительные коды;

Способ реализации программный.

3. Элементная база: микропроцессорный комплект серии К-584 и совместимые с ним интегральные микросхемы других серий.

4. Осуществить системное, структурное и функциональное проектирование микроЭВМ с трехмагистральной структурой и асинхронным внешним интерфейсом.

5. Рассчитать технические параметры микроЭВМ.

6. Содержание графической части работы

1 - структурная схема алгоритма.

2 - структурная схема микроЭВМ.

3 - функциональная схема микроЭВМ.

4 - графики временных диаграмм работы микроЭВМ.

7. Срок сдачи законченного проекта “__” __________ 2005 г.

8. Срок выдачи задания “__” ___________ 2005 г.

Руководитель проекта ____________ Нестерук В.Ф.

Структура внешнего интерфейса

ЭВМ	ГТ	Внешняя система
	ПД
	Д0-15 КОП0-2
	ОШ

ГТ – сигнал «готовности», выдается ЭВМ с целью инициализации цикла обмена с внешней системой.

ПД – сигнал «подтверждение», выставляется внешней системой как квитирующий сигнал при передаче данных ЭВМ, либо как оповестительный сигнал о приеме данных от ЭВМ.

ОШ – сигнал «ошибка», выставляется ЭВМ при исключительной ситуации.

Д0-15 КОП0-2 – для битов данных и кода операции, передающихся из внешней системы к ЭВМ, также данных, которые ЭВМ возвращает внешней системе.

Структурная схема алгоритма

Алгоритм вычитания

Алгоритм деления

Структурная схема микроЭВМ

На структурной схеме использованы следующие обозначения:

• МПП - блок магистрального приемопередатчика;

• БМП - блок микропроцессора;

• СУП - схема ускоренного переноса;

• МЛУ - мультиплексор логических условий;

• БМУ - блок микропрограммного управления;

• УП - управляющая память;

• УКС - универсальный контроллер синхронизации;

• БФСС - блок формирования синхросигналов;

• Мвх - внутренняя магистраль входных данных;

• Мвых - внутренняя магистраль выходных данных;

• МУ - внутренняя магистраль управления;

• КМИ - вход кода микроинструкции соответствующего блока или устройства;

• АМК - шина адреса микрокоманды.

Формат микрокоманды

0 8	9 16	17 30	31 32	33	34	35
КМИ БМП	КМИ МПП	КМИ БМУ	КМИ МЛУ	ГОТ	ОШ	ВхПАЛУ

КМИ БМП – код микроинструкции блока микропроцессоров

КМИ МПП – код микроинструкции магистрального приемопередатчика

КМИ БМУ – код микроинструкции блока микропрограммного управления

КМИ МЛУ – код микроинструкции мультиплексора логических условий

ГОТ – сигнал готовности

ОШ – сигнал ошибки

ВхПАЛУ – вход переноса АЛУ

Магистраль управления

1	Микроинструкция БМП
2
3
4
5
6
7
8
9
10	Микроинструкция МПП
11
12
13
14
15
16
17
18	Микроинструкция БМУ
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32	Микроинструкция МЛУ
33
34	Сигнал ПД
35	Сигнал ГОТ
36	Сигнал ОШ
37	ВхПАЛУ
38	ВыхПАЛУ
39	Выход сдвигателя данных

Блок микропроцессора

Блок микропрограммного управления

Магистральный приемо-передатчик

Временная диаграмма функционирования микроЭВМ

Блок синхронизации

Формирование синхроимпульсов

Микропрограмма

Адрес	ГОТ	ОШ	МИ БМУ	МИ МЛУ	МИ МПП	МИ БМП	П	Комментарии
00h	1	0	Счет	К1	М3=М2	НОП	0	Выдача ГОТ
01h	1	0	ПА 00h	К1	М1=М3	НОП	0	Есть ПД?
02h	0	0	Счет	К1	М1=М3	РОН0 = ШинВх	0	Прием А
03h	0	0	Счет	К1	М1=М3	НОП	0	Снятие ГОТ
04h	1	0	Счет	К1	М3=М2	НОП	0	Выдача ГОТ
05h	1	0	ПА 04h	К1	М1=М3	НОП	0	Есть ПД?
06h	0	0	Счет	К1	М1=М3	РОН1 = ШинВх	0	Прием В
07h	0	0	Счет	К1	М3=М2	НОП	0	Снятие ГОТ
08h	1	0	Счет	К1	М3=М2	НОП	0	Выдача ГОТ
09h	1	0	ПА 08h	К1	М1=М3	НОП	0	Есть ПД?
0Ah	0	0	Счет	К1	М1=М3	РОН2 = ШинВх	0	Прием Коп
0Bh	0	0	Счет	К1	М3=М2	НОП	0	Снятие ГОТ
0Ch	0	0	ПА 0Ch	К2	НОП	РР = !РОН2+П	1	Анализ Коп
0Dh	0	0	ПА 1Ch	К4	НОП	НОП	0	Переход на деление
0Eh	0	0	Счет	К1	НОП	РОН1 = !РОН1+П	1	Вычитание В = -В
0Fh	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН0+П	0	РР = А
10h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН1+РР+П	0	РР = А+В = С
11h	0	0	Счет	К1	НОП	РОН2 = РР+П	0	РОН2 = С
12h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН0+П	0	РР = А
13h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = !(РОН1 xor РР)	0
14h	0	0	ПА 14h	К3	НОП	РР = СЛЛ(РР+П)	0	ЗнА = ЗнВ?
15h	0	0	ПА 51h	К4	НОП	НОП	0	нет - на выдачу рез-тата
16h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН0+П	0	да РР = А
17h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН2 xor РР	0	РР = А xor В
18h	0	0	ПА 18h	К3	НОП	РР = СЛЛ(РР+П)	0	ЗнА = ЗнС?
19h	0	0	ПА 4Fh	К4	НОП	НОП	0	да - на выдачу рез-тата
1Ah	1	1	Счет	К1	М3=М2	НОП	0	нет - переполнение
1Bh	0	0	ПА 00h	К4	НОП	НОП	0	В начало
1Ch	0	0	ПА 1Ch	К2	НОП	РР = !РОН1+П	1	Деление В=0?
1Dh	0	0	ПА 1Fh	К4	НОП	НОП	0	нет - идем дальше
1Eh	0	0	ПА 1Ah	К4	НОП	НОП	0	да - ошибка
1Fh	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН0+П	0	РР = А
20h	0	0	Счет	К1	НОП	РОН2 = !П	1	РОН2 = 0
21h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = !РОН1 xor РР	0	РР = А xor В
22h	0	0	ПА 22h	К3	НОП	РР = СЛЛ(РР+П)	0	ЗнА = ЗнВ?
23h	0	0	Счет	К1	НОП	РОН2 = !П	0	нет, ЗнС = 1 (-)
24h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН0+П	0	да РР = А
25h	0	0	ПА 25h	К3	НОП	РР = СЛЛ(РР+П)	0	ЗнА?
26h	0	0	ПА 28h	К4	НОП	НОП	0	0 (+) дальше
27h	0	0	Счет	К1	НОП	РОН0 = !РОН0+П	1	1 (-) А = -А
28h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН1+П	0	РР = В
29h	0	0	ПА 29h	К3	НОП	РР = СЛЛ(РР+П)	0	ЗнВ?
2Ah	0	0	Счет	К1	НОП	РОН1 = !РОН1+П	1	0 (+) В = -В
2Bh	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН0+П	0	1 (-) РР = А
2Ch	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН1+РР+П	0	РР = А-В
2Dh	0	0	ПА 2Dh	К3	НОП	РР = СЛЛ(РР+П)	0	ЗнС?
2Eh	0	0	ПА 1Ah	К4	НОП	НОП	0	0 (+) Ошибка
2Fh	0	0	Счет	К1	НОП	РОН3 = !П	1	1 (-) РОН3 (С) = 0
30h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = САЛ(РР+П)	1	РР = 00..010
31h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = САЛ(РР+П)	1	РР = 00…0110
32h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = САЛ(РР+П)	1	РР = 00…01110
33h	0	0	Счет	К1	НОП	РОН4 = РР+П	1	РОН4 = 00…1111 (15) - Сч
34h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН1+П	0	РР = В
35h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = СЛП(РР+П)	0	РР = -> В
36h	0	0	Счет	К1	НОП	РОН1 = РР+П	0	В = ->В
37h	0	0	Счет	К1	НОП	РОН0 = РОН0+РР+П	0	А = А+Х
38h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН3+П	0	РР = С
39h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = САЛ(РР+П)	0	РР = <-РР
3Ah	0	0	Счет	К1	НОП	РОН3 = РР+П	0	С = <-С
3Bh	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН1+П	0	РР = В
3Ch	0	0	Счет	К1	НОП	РР = СЛП(РР+П)	0	РР = ->В
3Dh	0	0	Счет	К1	НОП	РОН1 = РР+П	0	В = ->В
3Eh	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН0+П	0	РР = А
3Fh	0	0	ПА 3Fh	К3	НОП	РР = СЛЛ(РР+П)	0	ЗнА?
40h	0	0	ПА 42h	К4	НОП	РОН3 = РОН3+П	1	0 (+) С = С+1
41h	0	0	ПА 43h	К4	НОП	РР = !РОН1+П	1	1 (-) РР = -В
42h	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН1+П	0	РР = В
43h	0	0	Счет	К1	НОП	РОН5 = !П	1	РОН5 = 0
44h	0	0	Счет	К1	НОП	РОН5 = !РОН5+П	0	РОН5 = 11…11 (-1)
45h	0	0	Счет	К1	НОП	РРР = РОН5	0	РРР = -1
46h	0	0	Счет	К1	НОП	РРР = РОН4+РРР+П	0	РРР = Сч-1
47h	0	0	Счет	К1	НОП	РОН4 = РРР+П	0	Сч = Сч-1
48h	0	0	ПА 48h	К2	НОП	РОН4 = !РОН4+П	1	Сч = 1?
49h	0	0	ПА 37h	К4	НОП	РОН4 = !РОН4+П	1	нет еще цикл
4Ah	0	0	Счет	К1	НОП	РР = РОН2+П	0	да РР = ЗнС
4Bh	0	0	ПА 4Bh	К3	НОП	РР = СЛП(РР+П)	0	ЗнС?
4Ch	0	0	ПА 4Eh	К4	НОП	РР = РОН3+П	0	0 (+) РР = С
4Dh	0	0	Счет	К1	НОП	РР = !РОН3+П	1	1 (-) РР = -С
4Eh	0	0	Счет	К1	НОП	РОН2 = РР+П	0	РОН2 = С
4Fh	1	0	Счет	К1	М3 = М2	НОП	0	Выдача ГОТ
50h	1	0	ПА 4Fh	К1	М1 = М3	НОП	0	Есть ПД?
51h	0	0	Счет	К1	НОП	ШинВых = РОН2	0
52h	1	0	Счет	К1	М3 = М2	НОП	0	Выд. рез-тат и ГОТ
53h	0	0	ПА 52h	К1	М1 = М3	НОП	0	Есть ПД?
54h	0	0	ПА 00h	К4	НОП	НОП	0	В начало