МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Московский государственный институт электроники и математики

(Технический университет)

Кафедра вычислительных систем и сетей

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для выполнения курсового проекта по курсу

«Схемотехника ЭВМ»

Москва 2003 г

1. Цель и задачи курсового проекта

Целью курсового проекта является закрепление знаний по курсу "Схемотехника. ЭВМ" и приобретение практических навыков по разработке устройств ЭВМ в различных схемотехнических базисах, в том числе на различных типах ПЛИС- В процессе выполнения проекта - студенту необходимо решить следующие основные задачи:

1. Проработать теоретический материал по принципам работы основных устройств ЭВМ и различным САПР.

2. Научиться выбирать схемотехнический базис для реализации устройств с учетом параметров технического задания.

3. Изучить словарный метод синтеза схем.

4. Разработать устройство управления спец-ЭВМ в соответствии с конкретным заданием.

5. Проверить правильность работы разработанных схем и всего устройства в целом и на контрольных примерах. Можно использовать различные способы тестирования, в том числе в режиме отладки и моделирования в различных САПР.

6. Оформить и защитить проект.

Данное пособие содержит индивидуальные задания на курсовое проектирование и практические указания по всем этапам выполнения проекта

2. Тематика курсового проекта

Курсовой проект может быть выполнен различными методами, в различных схемотехнических базисах с использованием различных критериев проектирования.

В состав разрабатываемого блока управления спец-ЭВМ входят следующие узлы:

1. Генератор чисел, построенный на базе счетчика или на другой основе, задающий последовательность выборки команд из ПЛМ или других схем памяти.

2. Память. Программируемая логическая матрица (ПЛМ), хранящая заданный набор команд или другие схемы памяти.

3. Регистры.

4. Логические цепи, реализующие функции сравнения содержимого регистров и запрета передачи информации.

Как частный случай, курсовой проект может быть выполнен только на ПЗУ или на РАL, ЕР900, ЕР 22V10 и т.п. Примеры приведены в приложении.

Методические указания являются составной частью методического обеспечения по дисциплине "Схемотехника ЭВМ", изучаемой студентами 3 курса дневного и вечернего отделений специальности " 22.01".

Основным содержанием проекта является изучение методов схемотехнического проектирования устройств и блоков ЭВМ.

3. Задание на курсовое проектирование

3.1. Общее задание

Разработать устройство управления спец-ЭВМ, имеющее:

а) формат команды

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

Y8

Y9

Y10

код типа Адрес первого Адрес второго

передачи операнда операнда

б) структурную схему

Программа, реализуемая блоком управления, содержит набор команд:

А = ( а₁,а₂,..........................a_n )

где:

N - число команд в программе, a_i - номер команды, хранимой в ПЛМ.

В ПЛМ (или другой схеме памяти) на 4 входа и 10 выходов записана следующая информация:

Y₁=M_i1(m₁ⁱ¹, m₂ⁱ¹,…………m_k1ⁱ¹)

Y₂=M_i2(m₁ⁱ², m₂ⁱ²,…………m_k2ⁱ²)

………………………………….

………………………………….

Y₁₀=M_i10(m₁ⁱ¹⁰, m₂ⁱ¹⁰,…………m_k1ⁱ¹⁰)

где: Mij - множество номеров минтермов (m), входящих в j-ю функцию выхода ПЛМ (или другой схемы памяти).

Выбранная из ПЛМ команда должна поступать в первый регистр (РГ1). Первые два разряда команды определяют последующую передачу информации: если первые два разряда выбранной команды Y1, Y2 совпадают с содержимым регистра типа передачи (РГТП) или другой схемы, выполняющей функцию сравнения, то содержащиеся в первом регистре РГ1 адреса двух операндов ( УЗ ÷У10 ) поступают во второй регистр РГ2, в противном случае эта информация подается в третий регистр РГЗ.

Примечание: схемотехнический базис, определяющий логический базис (И-НЕ, ИЛИ-НЕ, ИЛИ-НЕ-ИЛИ, НЕ-монтажное И, ИЛИ-НЕ-монтажное ИЛИ и т.п.), в котором проектируется весь блок управления спец-ЭВМ, выбирается самостоятельно студентом на основании выбранных критериев проектирования устройства.