СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
СИСТЕМНЫЙ ЭТАП ПРОЕКТИРОВАНИЯ 4
СТРУКТУРНЫЙ ЭТАП ПРОЕКТИРОВАНИЯ 18
ФОРМАТ МИКРОКОМАНДЫ 20
ПОСТРОЕНИЕ ВРЕМЕННЫХ ДИАГРАММ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЛОКА СИНХРОНИЗАЦИИ62 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МИКРОСХЕМЫ 67
ОПИСАНИЕ ВЫВОДОВ PS K584BM1A 67
ОПИСАНИЕ ВЫВОДОВ СУП К153ИП4 68
ОПИСАНИЕ ВЫВОДОВ БМУ К584У1 68
ОПИСАНИЕ ВЫВОДОВ МПП К584ВВ1 68
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 70
Введение
Предметом исследования в рамках данного курсового проекта является микроЭВМ с микропрограммным управлением. В рамках проектирования предусмотрено её системное, структурное и функциональное проектирование.
В ходе работы была рассмотрена специфика разработки цифровых вычислительных систем. Были разработаны интерфейс взаимодействия микроЭВМ с внешней системой, функциональная схема и была построена временная диаграмма работы микроЭВМ.
Первый раздел пояснительной записки описывает системный этап проектирования, на котором было произведено распределение шин интерфейса и их связь с внешней системой, изучены и выбраны алгоритмы арифметических и логических операций.
Второй раздел содержит описание структурного этапа проектирования, на котором была построена структурная схема микроЭВМ, определен формат микрокоманд, составлена микропрограмма ЭВМ.
Третий этап включил в себя функциональный этап проектирования: построение функциональной схемы и временных диаграмм работы микроЭВМ.
Системный этап проектирования Распределение шин интерфейса
На системном этапе проектируемая микроЭВМ представляется в виде «черного ящика», для которого в соответствии с требованиями заказчика обычно на содержательном уровне формируется спецификация решаемых задач и требований к внешнему интерфейсу.
На рисунке 1 изображено функциональное распределение шин интерфейса внешней системы (ВС), для которой проектируемая микроЭВМ является периферийным сопроцессором.
Периферийный сопроцессор — специализированный процессор, расширяющий возможности центрального процессора компьютерной системы, но оформленный как отдельный функциональный модуль.
Рисунок 1. Структура внешнего интерфейса
На данном этапе определены спецификации внешнего асинхронного интерфейса, протокола ввода/вывода и составлен алгоритм функционирования микроЭВМ (МЭВМ) от включения до выключения питания. На рис. 1 представлена структура типового функционального распределения шин интерфейса внешней системы (ИВС), для которой разрабатываемая МЭВМ является периферийным процессором. В состав шин ИВС входит: − двунаправленная шестнадцатиразрядная шина данных (ШД), которая в режиме разделения времени используется для ввода и вывода операндов, ввода кода машинной операции КОп; − сигналы выдачи (ПС) и получения (СП) сообщения о правильности выполнения заданной машинной операции; − сигнал готовности (ГОТ); включение/выключение; − сигнал передачи данных (ПД), формируемый внешней системой на одноимённой одноразрядной шине и получения данных (ДП); − сигналы передачи результата (ПР) и его получения (РП – результат получен)
На рисунке использованы следующие обозначения сигналов:
ГТ – сигнал «Готовность», выдаётся микроЭВМ с целью начала цикла обмена с внешней системой;
ПД – сигнал «Подтверждение», выставляется внешней системой при передаче данных в микроЭВМ;
ШД – это 16-ти разрядная двунаправленная шина данных передающая, также код операции по трём младшим битам;
ОШ – сигнал «Ошибка», выдаётся со стороны микроЭВМ при неправильном выполнении текущей операции;
ПРП – сигнал «Переполнение», выставляется со стороны микроЭВМ при переполнении разрядной сетки в ходе выполнения текущей операции;
ВКЛ – сигнал «Включение», выдаётся микроЭВМ с целью оповещения о включении питания.