Министерство образования и науки РФ

НГТУ

Кафедра ВТ

Курсовая работа по дисциплине

«Организация ЭВМ»

Разработка гипотетической эвм

Факультет: АВТ

Группа: АМ-109

Студент: Жуков М.С.

Дата выполнения работы:

Проверил: Гребенников В.Ф.

Новосибирск, 2004г.

Оглавление:

1 Введение.

1.1. Цель курсового проекта.

1.2. Задание на курсовой проект.

1.3. Исходные данные к курсовому проекту.

2.Разработка и описание структурной схемы ЭВМ.

2.1.Описание центрального процессорного устройства.

2.2. Система прерываний.

2.3.Блок синхронизации и таймер.

2.4.Кэш команд и данных.

2.5.Клавиатура и монитор.

2.6.Память.

2.7.Система ввода/вывода.

2.8.Система контроля:

3.Разработка укрупненной структурной схемы арифметического сопроцессора и алгоритма деления.

4.Выводы.

5.Список литературы.

1.1.Цель курсового проекта.

Углубление и закрепление теоретических знаний, приобретение навыков разработки узлов ЭВМ на структурном, функциональном и алгоритмическом уровнях.

1.2.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.

1.3.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 – многоблочная

• кэш команд и данных

• ввод/вывод - прямой доступ к памяти

• система прерываний – радиальная с обработкой на макро уровне

• система контроля – по Хэмменгу

• разрабатываемый блок – арифметический сопроцессор, алгоритм деления без плавающей точки.

2.Разработка и описание структурной схемы ЭВМ.

ОП

ОЗУ

ПЗУ

Шина данных

Шина адреса

Шина управления

INT

ЦП

Контроллер прерываний

Контроллер ПДП

Мат. сопроцессор

Контро-

ллер ПУ

(адаптер)

ПУ1,ПУ2…ПУN

Контро-

ллер ПУ

Таймер

Схема начальной установки

Клавиатура

Дисплей

Винчестер

Рис. 1 Структурная схема ЭВМ

Структура ЭВМ – шинная (магистральная). Состав шин: шина адреса(AB) и данных (DB) и шина управления (CB). Двухшинная организация предполагает передачу адреса и данных по одним и тем же физическим проводникам в разные моменты времени. Например, адрес передается по фронту синхросигнала, данные по спаду или же специальный сигнал определяет, что в данном такте находится шине. Возможны комбинированные варианты: информация “готова” и на фронте и на спаде, а качество (данные/адрес) определяется селектирующим сигналом. Разрядность шины адреса/данных – 32 бита.

Шина управления предназначена для управления работой ЭВМ и содержит такие сигналы, как: запрос памяти MEMRQ, запрос регистров ввода-выводаIORQ, сигналы вывода-ввода информацииRD/WR, запрос прерыванияINTR, подтверждение прерыванияINTA, синхросигнал, сигнал сбросаRST, сигнал, определяющий информацию на шинеADкак адрес, или как данные и т.д.