Введение.

Целью курсового проектирования является закрепление знаний по курсу: «Организация ЭВМ и систем», полученных в результате изучения лекционного курса и выполнения лабораторного практикума.

Объектом курсового проектирования является процессор специализированной ЭВМ.

В процессоре выделяют устройство, в котором выполняются все основные (арифметические и логические) операции. Это устройство называют арифметико-логическим устройством (АЛУ). Если все основные операции выполняются за один такт (это имеет место в большинстве современных микропроцессоров), АЛУ является частью операционного автомата процессора; если же некоторые или все основные операции выполняются алгоритмически за много тактов, АЛУ имеет собственное устройство управления.

Разработка процессора специализированной ЭВМ в рамках данного курсового проекта включает в себя следующие этапы:

1. Разработка алгоритма решения функциональной задачи.

2. Определение минимального набора операций АЛУ.

3. Разработка алгоритмов микропрограмм выполнения минимально необходимого набора операций АЛУ.

4. Разработка объединенной микропрограммы работы АЛУ.

5. Разработка структурной схемы операционного автомата АЛУ.

6. Выбор системы команд специализированной ЭВМ.

7. Разработка управляющего автомата АЛУ.

8. Оценка времени реализации алгоритма.

Задание.

Функция :

Структура АЛУ: ОА с обобщенными микрооперациями

Тип адресации в УА: естественная

Метод кодирования операционной части МК: вертикальный

Формат команды: одноадресная без признака засылки.

1. Алгоритм решения функциональной задачи.

Укрупненный алгоритм последовательного, циклического вычисления заданной системы функций можно представить в виде рис.1.1. Алгоритм вычисления функцийF приведен соответственно на рисунке 1.2.

Рис.1.1 Укрупненный алгоритм.

3

4

5

1

2

6

12

13

7

8

9

Нет

Да

11

14

10

Рис.1.2. Алгоритм вычисления функций F

Для вычисления функции F можно воспользоваться степенным рядом:

Ф

1

ункцияarctg(x) разлагается [3] в степенной ряд:

Этот ряд сходится при любом значении x.

Рис.1.3

Сумму ряда удобно находить с помощью рекуррентных соотношений. Общий член рядавыражается в данном случае через предыдущий член ряда с помощью равенства:

2.Выбор системы команд специализированной ЭВМ.

Для одноадресной системы команд без признака засылки программа будет выглядеть так:

Ввод.Х1 Ввод.Х2 Ввод.Х3 Загрузка.Х2 Вычитание. X3 Вычитание. Х1 АБВ Запись X Запись. F Запись. а Загрузка. 1 Запись. n Загрузка. А Умножение. X Умножение. X Умножение. -1 Запись. А

Загрузка. n Умножение. 2 Запись. Z Сложение. 1 Загрузка. А Деление. Z УП RG=0 12 Сложение. F Запись. F Загрузка. n Сложение. 1 Запись. N БП 12 Вывод F

Из этой программы определяем, что система команд ЭВМ должна состоять из нульадресных и одноадресных команд.

Нульадресные команды: N. Умножение (-1) N. Абсолютная величина числа N. Умножение (2)

Одноадресные команды: N.Ввод.Х N.Вывод. Х N.Загрузка. Х N.Запись. Х N.Сложение. Х N.Вычитание. Х N.Умножение. Х N.Деление. Х N.УП RG=0. Х N.БП. Х