Реферат: 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 LR

R1R 2

 [RR короткие операнды]
18

R1

R2

 

 

0

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

R1R 2

[RR короткие операнды]
30

R1

R2

 

 

0

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:

0 - 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 18

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

 # RGAОП[0/15]:=PSW[45/60]

Y4

 # RGОП[0/63]:=OП(RGA[0/15];[0/63])

Y5

 # RGK[0/15]:=RGAOП[16/31]

Y6

 # RGK[0/15]:=RGOП[32/47]

Y7

 # RGK[0/15]:=RGOП[43/63]

Y8

 # RGK[0/15]:=RGOП[0/15]

Y9

 # PSW[40/63]:=PSW[40/63]+2

Y10

 # PSW[32/33]:=01

Y11

 # RGKОП[0/15]:=RGAОП[43/60]

Y12

 # RGK[16/31]:=RGОП[26/31]

Y13

 # RGK[16/31]:=RGОП[12/47]

Y14

 # RGK[16/31]:=RGAОП[48/63]

Y15

 # RGK[16/31]:=RGAОП[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

 

 


Выводы

Литература