Министерство образования и науки
Новосибирский государственный технический университет
Кафедра вычислительной техники
Курсовой проект
по дисциплине
«Организация эвм»
Группа: АМ-110
Студент: Кузовлев И.Н.
Преподаватель: Гребенников В.Ф.
Новосибирск, 2004
Содержание
1. Цель работы 3
2. Задание 3
3. Разработка структурной схемы 4
3.1 Обобщенная структурная схема ЭВМ 4
3.2 Центральный процессор 5
3.2.1 Упрощенная структурная схема ОБ 5
4. Системная шина 6
5. Система прерываний 7
6. Разработка основной памяти 8
7. КЭШ команд и данных 10
8. Разрабатываемый блок. Сопроцессор ввода-вывода. 12
8.1 Алгоритм контроля ошибок 15
9. Блок синхронизации 15
10. Периферийные устройства 16
10. 1 Монитор 16
10.2 Клавиатура 17
10.3 Винчестер 17
10.4 Таймер 18
11. Выводы 19
12. Литература 20
1. Цель работы
Целью курсового проектирования является углубление и закрепление теоретических знаний, приобретение навыков разработки узлов ЭВМ на структурном, функциональном и алгоритмическом уровнях.
Курсовой проект посвящен разработке структурной схемы гипотетической ЭВМ и принципиальной схемы, указанного в задании, блока, входящего в состав этой ЭВМ
2. Задание
Общие исходные данные:
В состав ЭВМ входят следующие блоки:
центральное процессорное устройство (ЦПУ);
оперативная память (ОП);
система прерывания программ (СПП);
система ввода-вывода (СВВ);
блок синхронизации (БС);
таймер;
монитор и клавиатура.
Основные параметры ЭВМ:
адресность ЭВМ - двухадресная;
длина команды - переменная.
Разрядность ЭВМ и минимальный объем оперативной памяти:
разрядность – 32;
емкость ОП –16М*32bit.
Индивидуальные данные:
Структура ЭВМ: с разделяемой ОП
Система прерываний: радиальная макро
КЭШ: команд и данных
Оперативная память: многопортовая
Ввод – вывод: сопроцессор мультиплексный
Разрабатываемый блок: память подканалов в сопроцессоре. Проверка на правильность извлечения из памяти подканалов всей информации, которая должна извлекаться.
3. Разработка структурной схемы
Основная функция ЭВМ – обработка данных. Центральный процессор (ЦП) в структуре ЭВМ занимает главное место, т.к. именно процессор (при отсутствии сопроцессора) выполняет обработку данных (арифметико-логические операции) и адресацию памяти и периферийных устройств (их регистров). Если отсутствует контроллер прямого доступа к памяти (КПДП) или сопроцессор ввода-вывода (СПВВ), но и в этих случаях процессор управляет (инициирует) адресацией. Процессор работает с данными, находящимися в основной (оперативной) памяти. Процессор и основная память составляют ядро ЭВМ. Для связи ядра ЭВМ с внешним миром предназначены периферийные устройства, которые по их назначению можно разделить на две группы: внешние запоминающие устройства, предназначенные для хранения больших объемов информации, и устройства ввода-вывода. Устройства ввода позволяют вводить в машину данные и программы, а также вносить исправления в программы и данные, хранящиеся в памяти ЭВМ. Устройства вывода служат для вывода из ЭВМ результатов обработки данных, из регистрации и отображения [1]. В данном проекте в качестве внешних ЗУ представлены НГМД и «винчестер», устройство ввода – клавиатура, устройство вывода – монитор. Далее рассматриваются элементы структуры ЭВМ.