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

18- 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