23

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Волгоградский государственный технический университет

(ВолгГТУ)

Кафедра ЭВМ и С

Семестровая работа

«Разработка процессора»

Выполнил студент

группы ИВТ-360

Гопта е. А.

Проверил доцент

кафедры ЭВМ и С:

Андреев А.Е.

Волгоград 2007

1. Постановка задачи

Характеристика процессора: простой процессор магистрального типа с одноблочным универсальным АЛУ. Разрядность регистров РОН и АЛУ процессора – 8 бит. Число РОН – 4. Адресуемая память - от 256 слов. Устройство управления – микропрограммное с ПЗУ микропрограмм.

Устройство управления – микропрограммное с памятью микрокоманд.

Варианты адресации: прямая, регистровая, косвенная регистровая, косвенная регистровая по базе (индексная).

Адресность команд – двухадресные (типа add r1,r2).

Тип сдвигателя – монтажный сдвиг на 1 разряд в обе стороны.

Адресная арифметика – на общем АЛУ.

Логика обработки разных форматов команд – микропрограммная.

Операции АЛУ: ADD, SHRA, NAND, SET.

Состав команд: LD – загрузка из памяти; ST – сохранить в память; ADD - сложение; SHRA – арифметический сдвиг вправо; JC– переход по флагу переноса; NOR – ИЛИ-НЕ; INC – инкремент; SLC – циклический сдвиг влево через бит переноса.

2. Разработка формата команд, кодировки команд

Примем число регистров общего назначения равным 4 (R0, R1, R2, R3).

Разработаем формат 8 различных команд, 5 из которых могут иметь два варианта формата: с регистровой адресацией и с непосредственной адресацией; с прямой и с косвенной регистровой по базе с непосредственным смещением, тогда общее число различных команд равно 13. Для кодирования 13 различных команд нужно 4 бита кода команды.

Описание команд:

Номер	Команда	Описание
0001	ADD rd, rs	rd = rd + rs
0010	ADD rd, Imm8	rd = rd + Imm8
0011	NOR rd, rs	rd = not(rd || rs)
0100	NOR rd, Imm8	rd = not(rd || Imm8)
0101	INC rd	rd = rd + 1
0110	SHRA rd, rs	арифметический сдвиг вправо
0111	SLC rd, rs	циклический сдвиг влево через CF
1000	JC Imm8	Переход по единичному флагу на адрес Imm8
1001	JC Imm8, rs	Переход по единичному флагу на адрес (Imm8+rs1)
1010	LD rd, Imm8	rd = Mem(Imm8)
1011	LD rd, Imm8, rs	rd = Mem(Imm8 + rs)
1100	ST rd, Imm8	Mem(Imm8) = rs
1101	ST rd, Imm8, rs	Mem(Imm8 + rs) = rd

Формат команд:

Формат команды	КОП	Рег1	Рег2	Адрес
Размер в битах	4	2	2	8
ADD rd, rs1	0001	rd	rs	-
ADD rd, Imm8	0010	rd	rs	Imm7...Imm0
NOR rd, rs1	0011	rd	rs	-
NOR rd, Imm8	0100	rd	-	Imm7...Imm0
INC rd	0101	rd	-	-
SHRA rd, rs1	0110	rd	rs	-
SLC rd, rs1	0111	rd	rs	-
JC Imm8	1000	-		Imm7...Imm0
JC Imm8, rs1	1001	rs1	-	Imm7...Imm0
LD rd, Imm8	1010	rd	-	Imm7...Imm0
LD rd, Imm8, rs1	1011	rd	rs	Imm7...Imm0
ST rd, Imm8	1100	rd	-	Imm7...Imm0
ST rd, Imm8, rs1	1101	rd	rs	Imm7...Imm0