Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
НГТУ
Кафедра ВТ
Курсовой проект по дисциплине «Организация ЭВМ»
Разработка гипотетической эвм
Факультет: АВТ
Группа: АМ-109
Студент: Насыров М.М.
Дата выполнения работы:
Проверил: Гребенников В.Ф.
Отметка о защите:
Новосибирск, 2004г.
Оглавление.
Цель курсового проекта. 3
Задание на курсовой проект. 3
Исходные данные к курсовому проекту. 3
Разработка и описание структурной схемы ЭВМ. 4
Разработка основных блоков ЭВМ. 5
1. Центральный процессор. 5
2. Система прерываний. 7
3. Страничная оперативная память. 9
4. Кэш данных, Кеш команд. 11
5. Система ввода – вывода. 12
6. Блок синхронизации. 13
7. Таймер. 14
8. Монитор. 15
9. Клавиатура. 16
Разработка функциональной схемы блока TLB. 17
Алгоритм работы TLB. 18
Литература. 19
Цель курсового проекта.
Углубление и закрепление теоретических знаний, приобретение навыков разработки узлов ЭВМ на структурном, функциональном и алгоритмическом уровнях.
Задание на курсовой проект.
Разработать структурную схему гипотетической ЭВМ, функциональную схему и алгоритм работы конкретного блока, входящего в состав этой ЭВМ.
Курсовой проект состоит из двух частей.
Первая часть посвящена разработке структурной схемы гипотетической ЭВМ, описанию ее функционирования. В состав ЭВМ входят как общие для всех вариантов блоки, так и дополнительные, определяемые индивидуальным заданием.
Вторая часть проекта посвящена разработке функциональной схемы и алгоритмов работы конкретного блока, входящего в состав ЭВМ, и их детальному описанию.
Исходные данные к курсовому проекту.
В состав ЭВМ должны входить следующие блоки (типовое задание):
• центральное процессорное устройство (ЦПУ)
• оперативная память (ОП)
• система прерывания программ (СПП)
• система ввода-вывода (СВВ)
• монитор и клавиатура
• блок синхронизации (БС)
• таймер
• НГМД
• «Винчестер».
Основные параметры ЭВМ:
• адресность ЭВМ - двухадресная
• длина команды – переменная
• разрядность - не менее 16
• емкость ОП - не менее 1 Мбайт
Индивидуальные исходные данные:
• архитектура ЭВМ - трех шинная
• организация ОП – страничная
• кэш команд, данных, TLB
• ввод/вывод - программно-управляемый с отображением в памяти
• система прерываний – радиальная с обработкой на макро уровне
• система контроля - нет
• разрабатываемый блок – TLB, алгоритм работы
Разработка и описание структурной схемы эвм.
В соответствии с заданием принята трех шинная организация ЭВМ:
• шина данных (ШД) – обеспечивает обмен данными между всеми основными блоками ЭВМ – 32р.
• шина адреса (ША) – используется для задания адреса памяти. Им может быть как адрес в ОЗУ, ПЗУ так и адрес видеопамяти контроллера монитора – 32р.
• шина управления (ШУ) – по этой шине осуществляется передача сигналов управления между блоками ЭВМ.
Такая структура обеспечивает три вида передачи данных:
• процессор <=> память;
• процессор <=> интерфейс;
• память<=> интерфейс.
В первых двух случаях передачей данных управляет процессор. Память и интерфейс по управляющему сигналу от процессора осуществляют передачу данных.
Рис. 1 Структурная схема ЭВМ.