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

R 1 R 2		[R R короткие операнды]
18		R 1		R 2
0		8		12		1 5

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

R 1 R 2		[RR короткие операнды]
30		R 1		R 2
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
1
8

Этапы		Содержание этапа
1	Условия выполнения операции	//
2	Выборка операндов	Выборка 2 операнда из RON, по R 2 ( в рабочий регистр S)
3	Выполнение действий над операндами	//
4	Анализ и выполнение результата	Запись в RON (рабочего регистра S ) по R 1

Команда 30

Этапы		Содержание этапа
1	Условия выполнения операции	Прерывание операций если есть средство с плавающей запятой R 1 и R 2 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

Y 1	#	СИГНАЛ ПРЕРЫВАНИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИЙ
Y 2	#	СИГНАЛ ПРЕРЫВАНИЯ ДОСТУП
Y 3	#	RGA ОП [0/15]:=PSW[45/60]
Y 4	#	RG ОП [0/63]:=O П (RGA[0/15];[0/63])
Y 5	#	RGK[0/15]:=RGAO П [16/31]
Y 6	#	RGK[0/15]:=RGO П [32/47]
Y 7	#	RGK[0/15]:=RGO П [43/63]
Y 8	#	RGK[0/15]:=RGO П [0/15]
Y 9	#	PSW[40/63]:=PSW[40/63]+2
Y 10	#	PSW[32/33]:=01
Y 11	#	RGK ОП [0/15]:=RGA ОП [43/60]
Y 12	#	RGK[16/31]:=RG ОП [26/31]
Y 13	#	RGK[16/31]:=RG ОП [12/47]
Y 14	#	RGK[16/31]:=RGA ОП [48/63]
Y 15	#	RGK[16/31]:=RGA ОП [0/15]
Y 16	#	PSW[32/33]:=10
Y 17	#	RGOOH[8/31]:=POH(RGK[16/19])
Y 18	#	RGA[8/31]:=RGPOH[8/31]+0(12)….RGK[20/31]
Y 19	#	RGA[8/31]:=0(12)…RGK[20/31]
Y 20	#	RGPOH[8/31]=POH (RGK[16/15]):[8/31]
Y 21	#	RGA[8/31]:=RGA[8/31+RGPOH[8/31]]
Y 22	#	TMP70:=1
Y 23	#	TMP7B:=1
Y 24	#	РАЗРЕШЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ
Y 25	#	СИГНАЛ ПРЕРЫВАНИЯ ОПЕРАЦИЯ
Y 26	#	RGS[0/31]:= РПЗ (RGK[12/15];[0/31])
Y 27	#	RGS[0]:=0
Y 28	#	PSW[34/35]:=00
Y 29	#	PSW[34/35]:=01
Y 30	#	РПЗ (RGK[8/11];[0/31]):=RGS[0/31]
Y 31	#	RGS[0/31]:=POH(RGK[12/15];[0/31])
Y 32	#	POH(RGK[48/11];[0/31]):=RGS[0/31]

Список логических условий

X 1	#	Пуск
X 2	#	PSW[63]
X 3	#	PSW[40/44]=0000
X 4	#	PSW[61]
X 5	#	PSW[62]
X 6	#	RGK[0/1]=00
X 7	#	RGK[0/7]=30
X 8	#	RGK[0/7]=18
X 9	#	RGK[0/1]=01
X 10	#	RGK[16/19]=0000
X 11	#	RGK[12/15]=0000
X 12	#	RGK[0/7]=70
X 13	#	TMP70
X 14	#	TMP7B
X 15	#	RGK[0/7]=7B
X 16	#	ЕСТЬ ЗАПРОС НА ПРЕРЫВАНИЕ
X 17	#	PSW[14]
X 18	#	ЕСТЬ СРЕДСТВО С ПЛАВУЮЩЕЙ ЗАПЯТОЙ
X 19	#	R1=0 ,2,4,6
X 20	#	R1=0 ,2,4,6
X 21	#	RGS[8/31]=0

Синтез управляющего автомата
Выходные сигналы

Y 1	=
Y 2	=
Y 3	=
Y 4	=
Y 5	=
Y 6	=
Y 7	=
Y 8	=
Y 9	=
Y 10	=
Y 11	=
Y 12	=
Y 13	=
Y 14	=
Y 15	=
Y 16	=
Y 17	=
Y 18	=
Y 19	=
Y 20	=

Сигналы возбуждения

S 1	=
S 2	=
S 3	=
S 4	=
S 5	=
S 6	=
S 7	=
S 8	=
S 9	=
S 10	=
S 11	=
S 12	=
S 13	=
S 14	=
S 15	=
S 16	=
S 17	=
S 18	=
S 19	=
S 20	=

Программирование микросхемы PLM1
Программирование микросхемы PLM2
Синтез операционного автомата

Для синтеза логической схемы операционного автомата выбран регистр команд / /

Y 1	#	: =
Y 2	#	: =
Y 3	#	: =
Y 4	#	: =
Y 5	#	: =
Y 6	#	: =
Y 7	#	: =
Y 8	#	: =
Y 9	#	: =

Микрооперация

S 0

R 0

S 15

R 15

S 0

R 0

S 0

R 0

S 0

R 0

=	+
=	+
=	+
=	+
=	+
=	+
=	+
=	+
=	+

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