- •Разработать структурную схему гипотетической эвм, функциональную схему и алгоритм работы конкретного блока, входящего в состав этой эвм.
- •Первая часть посвящена разработке структурной схемы гипотетической
- •Исходные данные к курсовому проекту:
- •Разработка структурной схемы эвм.
- •Разработка основных блоков эвм:
- •Центральный процессор.
- •Система прерываний.
- •Кэш данных.
- •Система ввода – вывода.
- •Блок синхронизации.
- •Монитор.
- •Таймер.
- •Клавиатура.
- •Разработка кэша данных.
-
Блок синхронизации.
Блок синхронизации (БС) предназначен для обеспечения синхронной работы всех узлов ЭВМ. В его задачи входит генерация синхропоследовательностей заданной формы и длительности для ЦП, таймера, контроллеров, ОП и других устройств, входящих в состав ЭВМ.
В качестве основы для построения БС можно использовать микропрограммируемый тактовый генератор (например 1804ГГ1) . Это позволит реализовать переменную длительность такта для ЦП, что позволит несколько повысить его производительность.
Использование микросхемы КМ1804ГГ1 в качестве тактового генератора в составе блока синхронизации дает целый ряд преимуществ.
Микросхема имеет стабилизированный с помощью внешнего кварцевого резонатора генератор опорной частоты от 1 до 30 МГц, микропрограммируемую длительность тактовых импульсов от 3 до 10 периодов опорной частоты, состояния "работа", "останов", "ожидание", "шаговый режим". Данные характеристики позволяют использовать эту микросхему для обеспечения синхронной работы всех узлов ЭВМ
Синхросигналы для всех узлов ЭВМ |
Рис. 4 Схема блока синхронизации.
-
Монитор.
Монитор служит для представления итоговых данных, для постоянного наблюдения за различными действиями вычислительной машины.
Монитор, как и всякое другое периферийное устройство подключается через контроллер (видеоадаптер) к системной шине.
Также следует отметить, что монитор является пассивным устройством, которое не выдает данные и управляющие сигналы, а просто отображает динамически изменяющуюся информацию.
ШД ША
Рис. 5 Схема подключения монитора.
-
Таймер.
Большинство микроЭВМ содержит источник реального времени - часы и таймер. Таймер предназначен для деления машинного времени на временные интервалы для эффективного использования процессора при работе с периферийными устройствами. Он обеспечивает совместную работу ЦП и ПУ в реальном масштабе времени, осуществляя разбиения машинного времени на равные интервалы времени.
В качестве таймера можно использовать микросхему КР580ВИ53 предназначенную для организации работы микропроцессорной системы в режиме реального времени.
С помощью таймера можно задавать определённые промежутки времени, по истечении которых происходит прерывание. Особенное применение прерываний таймера основанное на независимости работы микросхемы от процессора - регенерация оперативных запоминающих устройств, т.е. например каждые ... мс таймер выдаёт запрос на прерывание наивысшего приоритета, по наступлении которого производится регенерация памяти
-
Клавиатура.
Клавиатура является одним из основных устройств ввода, обеспечивающих общение пользователя с ЭВМ. Она содержит контроллер клавиатуры, который воспринимает каждое нажатие на клавишу и выдает последовательный скан-код. Скан-код представляет собой идентификационный номер, присвоенный каждой клавише.
При поступлении скан-кода из порта вызывается прерывание клавиатуры, приоритетность которого выше всех остальных периферийных устройств. Процессор моментально прекращает обработку текущей операции и выполняет процедуру, анализирующую скан-код, который может содержать управляющий код, например: "Ctrl- Alt- Delete" (прерывание от клавиатуры должно обрабатываться на микро уровне).
Для того, чтобы ЦП успевал обрабатывать все нажатия клавиш, контроллер клавиатуры должен иметь буфер FIFO.
ШД ША
Запрос на прерывание
Рис.6 Схема подключения клавиатуры.