Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине “оэвм”
ЗАДАНИЕ:
Разработать ЭВМ в следующем составе :
- центральный процессор
- память
- блок синхронизации
- система прерываний
- таймер
- система ввода - вывода
- монитор
- клавиатура.
Разрабатываемая ЭВМ должна быть двухадресной, иметь переменную длину команды. Разрядность ЭВМ - не менее 16. Емкость ОП - не менее 128 Кбайт.
Магистраль: двухшинная
Система прерываний: последовательная, макроуровень
КЭШ: команд и данных
Ввод - вывод: программный
Разрабатываемый блок:
- арифметический сопроцессор (операции умножения и деления).
1. Общая структура эвм
Общая типовая структура для двухшинной ЭВМ приведена на рисунке 1. Организация ЭВМ - двухшинная - имеется шина Входных/Выходных данных и шина адреса. При этом шина данных - двунаправленная, адреса - однонаправленная.
ШД
ША
ШУ
ОП ЦП КП Т М K
БС
рис.1.
ОП - основная память
К - клавиатура
ЦП - центральный процессор
Т - таймер
КП - контроллер прерываний
М - монитор
Разрядность ЭВМ - 16, объем памяти 512 Кслов с возможностью расширения.
В состав ЦП входят операционный блок, микропрограммное устройство управления, арифметический сопроцессор.
Контроллер прерываний может обрабатывать до 8-ми прерываний на микроуровне. Управление контроллером осуществляет ЦП.
Клавиатура и монитор служат, соответственно, для ввода и отображения информации. Взаимодействие ЦП с монитором осуществляется через системную шину. Взаимодействие ЦП с клавиатурой осуществляется через специальную шину.
2. Архитектурные характеристики.
Сформируем требования, предъявляемые к внутренней структуре, к форматам команд и данных и к организации этих команд и данных в памяти.
2.1 Формат команд.
Структура ЭВМ обеспечивает выполнение следующих типов операций:
регистр - регистр;
регистр - память;
память - регистр;
регистр - непосредственные данные;
операции ветвлений и переходов.
Тип операции задается кодом операции, при этом в командах типа регистр-регистр, регистр-память и регистр-непосредственные данные результат записывается в регистр, указанный первым, в командах типа память-регистр результат записывается в память.
Условные обозначения: КОП - код операции;
Рг. 1 - адрес регистра-операнда 1;
ХХХ - биты не используются.
Команды типа регистр-регистр:
0 7 11 15
КОП Рг. 1 Рг. 2
Данная операция является основной. Предназначена для выполнения операций, поддерживаемых структурой ЭВМ, над операндами, находящимися в регистрах общего назначения.
Битами 0-7 задается код операции; биты 8-11 определяют регистр-операнд 1 (приемник) ; биты 12-15 определяют регистр-операнд 2 (источник), биты 16-31 не используются.