Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики
(технический университет)”
Организация эвм и систем
Методические указания по выполнению контрольных работ
МОСКВА 2007
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики
(технический университет)”
Организация эвм и систем
Методические указания по выполнению контрольных работ
Для студентов специальности 230101
«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»
МОСКВА 2007
Составители Е.Л. Иванов, Е.В. Бражникова
Редактор А.М. Романов
Методические указания предназначены для студентов специальности 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» дневного, вечернего и заочного отделений для выполнения контрольных работ по дисциплине «Организация ЭВМ и систем».
Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.
Рецензенты: Лимонова Т.И.
Валитов М.С.
Предисловие
При изучении курса «Организация ЭВМ и систем» студенты выполняют одну контрольную работу, состоящую из двух задач. Студент должен выполнить один вариант каждой задачи в соответствии со своим шифром. Порядок выбора номера варианта указан ниже. При оформлении контрольной работы нужно указать вариант задачи и привести исходные данные. Затем должны быть даны исчерпывающие ответы на все вопросы задачи с необходимыми обоснованиями. При написании текста обязательно оставлять поля. Схемы должны выполняться машинным способом или на миллиметровой бумаге в соответствии с действующими стандартами.
Тематика и варианты контрольных работ
Задача №1. Разработать для указанной в задании команды функциональную схему алгоритма цикла исполнения команды, структурную и функциональную электрические схемы операционной части блока обработки команд. Процедуры, выполняемые в АЛУ для команд арифметики, в алгоритме заменить ждущей вершиной. Варианты задачи определяются последней цифрой шифра студента согласно таблице 1.В таблице 1 заданы способы адресации, которые должны быть использованы в командах. В таблице 2 к вариантам задач приводятся форматы команд.
В тех случаях, когда в формате команды в явном виде не указаны требуемые адреса (заданы неявно) и способы адресации, необходимо самому определить назначение адресных полей и распределить по ним способы адресации. Например, в варианте № 4 заданы прямой и косвенный способы адресации. Формат команды 3-х адресный.
|
Зарг. груп. |
R1 |
R2 |
R3 |
Для уточнения работы команды нужно определить назначение адресов и структуру цикла исполнения команды.
Предположим, что R1 является косвенным адресом начала массива, пересылаемого из ОЗУ в РОН. R2 и R3 прямые адреса начала и конца массива в РОН.
Таблица 1
|
Вариант |
Способы адресации |
Адресность команды |
Код операции команды |
|
1 |
Регистровая прямая или косвенная; стековая; относительная с базированием |
2 |
Умножение |
|
2 |
Стековая; регистровая прямая или косвенная |
2 |
Сдвиг |
|
3 |
Прямая регистровая; относительна с базированием и индексированием |
2 |
Загрузка (в регистр РОН) |
|
4 |
Прямая регистровая; косвенная регистровая |
3 |
Запись групповая |
|
5 |
Прямая регистровая; относительная с базированием и индексированием |
3 |
Загрузка групповая |
|
6 |
Прямая регистровая; относительная с базированием |
2 |
БПВ с записью адреса возврата в РОН |
|
7 |
Регистровая прямая или косвенная; стековая |
1 |
БПВ с записью адреса возврата в стек |
|
8 |
Неявная по аккумулятору; стековая |
0 |
Загрузка аккумулятора из стека |
|
9 |
Стековая; регистровая прямая |
1 |
Загрузка в РОН из стека |
|
0 |
Прямая регистровая; прямая (ОЗУ) |
3 |
УП по индексу |
Таблица 2
-
Вариант
Форматы команд
Вариант
Форматы команд
1
КОП
ПА1
R1
B2
A2
6
КОП
R1
B2
A2
2
КОП
П1
ПА2
R2
7
КОП
ПА
R1
3
КОП
R1
X2
B2
A2
8
КОП
4
КОП
R1
R2
R3
9
КОП
R1
5
КОП
R1
R2
X3
B3
A3
0
КОП
R1
R2
A3
Задача №2. Разработать микропрограммный автомат (МПА) для операционной части блока обработки команд. Разработку вести по граф-схеме алгоритма (ГСА), построенной на основе функциональной схемы алгоритма задачи №1. МПА должен быть реализован на базе управляющих автоматов двух типов: с жесткой (автомат МИЛИ) и программируемой логикой. Разработать структурные и функциональные электрические схемы блока. Для МПА с программируемой логикой определить разрядность всех полей микрокоманды, произвести абстрактный и структурный синтез схем, сформировать требование к управляющей памяти, полагая, что она хранит только эту микропрограмму. Кроме того, необходимо составить микропрограмму для реализации данного ГСА.
Для МПА с жесткой логикой необходимо произвести абстрактный синтез и минимизацию всех схем и выполнить структурный синтез устройства. Решение задачи закончить сравнением разработанных вариантов устройств по количеству оборудования. При разработке учесть, что МПА включается в работу после получения им сигнала (начало работы).
Варианты задачи №2 для МПА с программируемой логикой определяются последней цифрой шифра студента по таблице 3.
Таблица 3
|
Тип УА |
Варианты задачи №2 | ||||
|
УА с жесткой логикой. |
Для всех вариантов задачи №1 | ||||
|
УА с программируемой логикой с принудительной адресацией микрокоманд |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
УА с программируемой логикой с естественной адресацией микрокоманд |
6 |
7 |
8 |
9 |
06 |