Научная работа: Проектирование специализированного процессора
Московский Государственный Институт
Электроники и Математики
(Технический университет)
Курсовая работа по курсу
«Организация ЭВМ и систем»
Тема: «Проектирование специализированного процессора»
выполнил: руководитель:
студент группы С-82 доцент каф. «ВСиС»
Мысин А.А. Маслов Н.Г.
Отметка о зачете:
Москва 2000г.
Содержание
Задание на курсовое проектирование_______________________________________ 3
Исходные данные к проекту_______________________________________________ 3
Перечень подлежащих разработке вопросов__________________________________ 3
Укрупненная ГСА выполнения операций____________________________________ 4
Загрузка команд_________________________________________________________ 5
18 - загрузка ________________________________________________________ 5
30 - загрузка положительная(с плавающей запятой) ______________________ 5
Описание команд________________________________________________________ 6
Команда 18 _________________________________________________________ 6
Команда 30 _________________________________________________________ 6
ГСА операций___________________________________________________________ 7
Полная ГСА_____________________________________________________________ 8
Список микроопераций__________________________________________________ 10
Список логических условий______________________________________________ 10
Синтез управляющего автомата___________________________________________ 11
Выходные сигналы______________________________________________________ 12
Сигналы возбуждения___________________________________________________ 12
Программирование микросхемы PLM1_____________________________________ 13
Программирование микросхемы PLM2_____________________________________ 14
Синтез операционного автомата__________________________________________ 15
Логические условия_____________________________________________________ 16
Определение среднего количества тактов на операцию_______________________ 17
Определение среднего количества тактов на операцию_______________________ 18
Расчет времени выполнения операций_____________________________________ 19
Спецификация_________________________________________________________ 20
Выводы_______________________________________________________________ 21
Литература_____________________________________________________________ 22
Задание на курсовое проектирование
Дисциплина: | Организация ЭВМ и систем |
Тема: | Специализированный процессор |
Номер варианта | |
Исходные данные к проекту | |
Коды операций ЕС ЭВМ | 78,30,18,7В |
Емкость ОП | 512 КБайт |
Ширина выборки из ОП | 8 байт |
Максимально допустимое время выполнения команд: | |
Коротких: | Мксек |
Длинных: | Мксек |
Перечень подлежащих разработке вопросов | |
1 | Расчетная (логическая) часть |
1.1 | Синтез операционной части и управляющего автомата |
1.2 | Расчет длительности рабочего такта |
2 | Графическая часть |
2.1 | Схема функциональная |
2.2 | Схема электрическая |
Задание выдано | 14.02.2000 г. |
Срок сдачи законченного проекта | |
Руководители проекта | Доцент Маслов Н.Г. |
Укрупненная ГСА выполнения операций
Загрузка команд
1 8 - загрузка
Мнемоническое обозначение L R
R1 R 2 | [R R короткие операнды] | |
18 | R1 | R2 |
8 | 12 | 15 |
Второму операнду помещается без изменения на место первого операнда.
Признак результата не изменяется
Программа прерывания;
доступ (выборка второго операнда в команде L )
30 - загрузка положительная(с плавающей запятой)
Мнемоническое обозначение LPER
R1 R 2 | [RR короткие операнды] | |
30 | R1 | R2 |
8 | 12 | 15 |
Второму операнду присваивается знак плюс, и результат помещается на место 1-го операнда.
Знаковый бит устанавливается равным 0. Характеристика и мантисса не изменяются
Признак результата:
- | мантисса результата равна 0 | |
1 | - | |
2 | - | результат больше 0 |
3 | - |
Программа прерывания;
операция (если в данной установке отсутствует средства обработки чисел с плавающей точкой);
спецификация.
Описание команд
Команда 1 8
Этапы | Содержание этапа | |
1 | Условия выполнения операции | // |
2 | Выборка операндов | Выборка 2 операнда из RON, по R2 ( в рабочий регистр S) |
3 | Выполнение действий над операндами | // |
4 | Анализ и выполнение результата | Запись в RON (рабочего регистра S ) по R1 |
Команда 30
Этапы | Содержание этапа | |
1 | Условия выполнения операции | Прерывание операций если есть средство с плавающей запятой R1 и R2 должны определять регистр 0, 2 ,4 или 6 |
2 | Выборка операндов | Из РПЗ выбрать 2-ой операнд и переправить его в регистр S |
3 | Выполнение действий над операндами | Знаковому, 0-му, разряду присвоить 0 |
4 | Анализ и выполнение результата | Мантисса результата равна 0 или больше 0 Признак результата |
ГСА операций
Полная ГСА
Список микроопераций
Y1 | # | СИГНАЛ ПРЕРЫВАНИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИЙ |
Y2 | # | СИГНАЛ ПРЕРЫВАНИЯ ДОСТУП |
Y3 | # | RGA ОП [0/15]:=PSW[45/60] |
Y4 | # | RG ОП [0/63]:=O П (RGA[0/15];[0/63]) |
Y5 | # | RGK[0/15]:=RGAO П [16/31] |
Y6 | # | RGK[0/15]:=RGO П [32/47] |
Y7 | # | RGK[0/15]:=RGO П [43/63] |
Y8 | # | RGK[0/15]:=RGO П [0/15] |
Y9 | # | PSW[40/63]:=PSW[40/63]+2 |
Y10 | # | PSW[32/33]:=01 |
Y11 | # | RGK ОП [0/15]:=RGA ОП [43/60] |
Y12 | # | RGK[16/31]:=RG ОП [26/31] |
Y13 | # | RGK[16/31]:=RG ОП [12/47] |
Y14 | # | RGK[16/31]:=RGA ОП [48/63] |
Y15 | # | RGK[16/31]:=RGA ОП [0/15] |
Y16 | # | PSW[32/33]:=10 |
Y17 | # | RGOOH[8/31]:=POH(RGK[16/19]) |
Y18 | # | RGA[8/31]:=RGPOH[8/31]+0(12)….RGK[20/31] |
Y19 | # | RGA[8/31]:=0(12)…RGK[20/31] |
Y20 | # | RGPOH[8/31]=POH (RGK[16/15]):[8/31] |
Y21 | # | RGA[8/31]:=RGA[8/31+RGPOH[8/31]] |
Y22 | # | TMP70:=1 |
Y23 | # | TMP7B:=1 |
Y24 | # | РАЗРЕШЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ |
Y25 | # | СИГНАЛ ПРЕРЫВАНИЯ ОПЕРАЦИЯ |
Y26 | # | RGS[0/31]:= РПЗ (RGK[12/15];[0/31]) |
Y27 | # | RGS[0]:=0 |
Y28 | # | PSW[34/35]:=00 |
Y29 | # | PSW[34/35]:=01 |
Y30 | # | РПЗ (RGK[8/11];[0/31]):=RGS[0/31] |
Y31 | # | RGS[0/31]:=POH(RGK[12/15];[0/31]) |
Y32 | # | POH(RGK[48/11];[0/31]):=RGS[0/31] |
Список логических условий
X1 | # | Пуск |
X2 | # | PSW[63] |
X3 | # | PSW[40/44]=0000 |
X4 | # | PSW[61] |
X5 | # | PSW[62] |
X6 | # | RGK[0/1]=00 |
X7 | # | RGK[0/7]=30 |
X8 | # | RGK[0/7]=18 |
X9 | # | RGK[0/1]=01 |
X10 | # | RGK[16/19]=0000 |
X11 | # | RGK[12/15]=0000 |
X12 | # | RGK[0/7]=70 |
X13 | # | TMP70 |
X14 | # | TMP7B |
X15 | # | RGK[0/7]=7B |
X16 | # | ЕСТЬ ЗАПРОС НА ПРЕРЫВАНИЕ |
X17 | # | PSW[14] |
X18 | # | ЕСТЬ СРЕДСТВО С ПЛАВУЮЩЕЙ ЗАПЯТОЙ |
X19 | # | R1=0 ,2,4,6 |
X20 | # | R1=0 ,2,4,6 |
X21 | # | RGS[8/31]=0 |
Синтез управляющего автомата
Выходные сигналы
Y1 | = |
Y2 | = |
Y3 | = |
Y4 | = |
Y5 | = |
Y6 | = |
Y7 | = |
Y8 | = |
Y9 | = |
Y10 | = |
Y11 | = |
Y12 | = |
Y13 | = |
Y14 | = |
Y15 | = |
Y16 | = |
Y17 | = |
Y18 | = |
Y19 | = |
Y20 | = |
Сигналы возбуждения
S1 | = |
S2 | = |
S3 | = |
S4 | = |
S5 | = |
S6 | = |
S7 | = |
S8 | = |
S9 | = |
S10 | = |
S11 | = |
S12 | = |
S13 | = |
S14 | = |
S15 | = |
S16 | = |
S17 | = |
S18 | = |
S19 | = |
S20 | = |
Программирование микросхемы PLM1
Программирование микросхемы PLM2
Синтез операционного автомата
Для синтеза логической схемы операционного автомата выбран регистр команд / /
Y1 | # | : = |
Y2 | # | : = |
Y3 | # | : = |
Y4 | # | : = |
Y5 | # | : = |
Y6 | # | : = |
Y7 | # | : = |
Y8 | # | : = |
Y9 | # | : = |
Микрооперация | S0 | R0 | S15 | R15 | S0 | R0 | S0 | R0 | S0 | R0 |
= | + |
= | + |
= | + |
= | + |
= | + |
= | + |
= | + |
= | + |
= | + |
Логические условия
# | = |
# | = |
# | = |
# | = |
# | = |
# | = |
# | = |
# | = |
# | = |
= | 12211 221212112212 |
= | 4343434343434 |
= | |
= | |
= | |
= | |
= | |
= | |
= |
Определение среднего количества тактов на операцию
- | |
- | |
= | = |
Определение среднего количества тактов на операцию
- | |
- | |
= | = |
Расчет времени выполнения операций
Спецификация
Схема | Позиц. обозначения | Наименование | Кол-во | Примечание |