
- •Пз№1. Выполнение арифметических операций над числами в эвм Цель занятия:
- •1.1.Теоретические сведения
- •Частные правила перевода
- •Арифметические действия над числами
- •1.2. Машинные коды чисел.
- •1.3. Операции над машинными кодами чисел
- •Задания для работы на занятии:
- •Контрольные вопросы:
- •Задание на самоподготовку:
- •Литература:
- •Пз №2. Минимизация логическиз функций
- •Теоретические сведения
- •2.1. Минимизация функций алгебры логики
- •Расчетный метод
- •Табличный метод
- •Задание для работы на занятии
- •Краткие теоретические сведения.
- •3.1.1. Основные понятия алгебры логики. Логические функции, способы их представления.
- •3.1.2. Законы алгебры логики, следствия из них.
- •3.1.3. Логические элементы.
- •3.2.Синтез и анализ логических схем без памяти
- •3.2.1. Синтез логических схем без памяти
- •3.2.2. Анализ логических схем без памяти
- •Выводы:
- •Литература:
- •Пз №4. Оценка способов внутримашинного представления информации
- •4.1. Краткие теоретические сведения о способах представления информации в эвм
- •4.2. Отображение чисел в разрядной сетке эвм.
- •4.2.1. Представление цифровой информации
- •4.2.2. Представление других видов информации
- •Методические рекомендации курсантам по подготовке к занятию
- •4.4. Задания для работы на занятии:
- •Краткие теоретические сведения о зу
- •Разрядная функциональная группа
- •Озу типа 2d
- •Задание для работы на занятии
- •Варианты задач
- •Задание на самоподготовку
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Пз №6. Составление алгоритмов и микропрограмм работы алу Цель занятия
- •Методические указания
- •6.1.Краткие теоретические сведения
- •Запросы прерывания
- •6.2. Структура арифметико – логического устройства
- •6.3. Алгоритм работы алу при сложении n двоичных чисел с фиксированной запятой в дополнительном коде
- •6.4. Алгоритм работы алу при умножении чисел с фиксированной запятой
- •Вопросы для самоконтроля
- •Пз №7. Составление алгоритмов и микропрограмм работы уу Цель занятия:
- •Методические указания:
- •7.1 Краткие теоретические сведения об уу цвм
- •7.2. Алгоритм работы микропрограммного уу при выполнении операций сложения и умножения.
- •Методические рекомендации:
- •7.4.Задание для работы на занятии
- •7.5.Задание для работы на самоподготовке:
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература:
- •Пз №8. Разработка модулей памяти на бис
- •8.1. Краткие теоретические сведения о структуре памяти эвм
- •8.2. Разработка модулей памяти на бис зу
- •Задание для работы на занятии
- •Задание на самоподготовку:
- •Контрольные вопросы
- •Приложение 8.1
- •9.1. Проверка степени усвоения лекционного материала (устно) и уровня подготовленности курсантов к занятию (летучка).
- •Вопросы для проведения письменного контроля:
- •9.2. Овладение приемами выбора способов микропрограммирования секционного мп .
- •9.3. Приобретение навыков решения задач, связанных с составлением отдельных микрокоманд (микроинструкций) для мпк к589.
- •9.4. Приобретение навыков решения задач, связанных с разработкой алгоритмов и микропрограмм для мпк к589.
- •Проверка степени усвоения материала практического занятия (выполнение курсантами заданий по вариантам).
- •Литература:
- •Система микроопераций микропроцессора к589
- •Пз №10 решение задач разработки аппаратных средств свк. Цель занятия.
- •2. Методические указания.
- •3.Задание для работы на занятии.
- •3.1. Задача №1
- •Краткий теоретический материал
- •Временные характеристики смпк
- •4. Сравнительная оценка характеристик об и окончательный выбор типа смпк и структуры об смп.
- •Пример решения задач 1…5
- •Заданные характеристики об
- •3.2. Задача №2
- •Краткий теоретический материал
- •Разработка структурной, функциональной и принципиальной схем об смп.
- •Контрольные вопросы.
- •Практическое занятие №11
- •Цель занятия
- •Методические указания.
- •11.1 Краткие теоретические сведения Режимы работы вс
- •Действия оператора Ввод Вывод
- •11.2. Алгоритм планирования вычислительного процесса вс. Работающей в режиме однопрограммной пакетной обработки
- •11.3. Алгоритм планирования вычислительного процесса вс, работающей в режиме классического мультипрограммирования
- •11.4. Задание для работы на занятии
- •11.5. Вопросы для самоконтроля
- •Задание для самостоятельной работы
- •Решить задачу планирования вычислительного процесса в режиме пакетной однопрограммной обработки для пакета не менее чем из десяти задач. Исходные числа задать самостоятельно.
- •Пз №12. Решение задач по определению параметров вк Цель занятия:
- •Методические указания:
- •12.1 Краткие теоретические сведения
- •12.1.1 Расчет основных параметров алу.
- •12.1.2 Определение требуемого быстродействия алу.
- •12.1.2.1. Определение разрядности алу с фиксированной запятой.
- •12.2 Пример определения основных параметров вк
- •Регистр команд
- •Регистр базы
- •12.3 Задание для работы на занятии.
- •12.4 Контрольные вопросы
Запросы прерывания
Рис.6.1 Структура
центрального процессора
БС – блок сопряжения, выполняющий функции унифицированной системы связи процессора (интерфейса) и служащий для обмена информацией с ОЗУ и УВВ;
ПЗУ – микропрограмм, содержащий микропрограммы выполнения различных операций;
УПР.Рг – управляющие регистры, предназначенные для временного хранения управляющей информации адреса команды, слова состояния программы, базового адреса и т.п.;
БКД – блок контроля и диагностики, предназначенный для обнаружения сбоев и отказов в аппаратуре ЦП, устранения последствий сбоев и поиска несправных элементов при отказе;
СОЗУ – сверхоперативное ЗУ, строящееся на базе регистров общего назначения РОН и служащее для временного хранения операндов, промежуточных результатов, непосредственно используемых в АЛУ;
БСП – блок системы приоритетных прерываний, обеспечивающий реакцию ЭВМ на запросы от различных источников внутри и вне ЦП.
6.2. Структура арифметико – логического устройства
Структура АЛУ зависит от характера использования элементов и узлов, входящих в состав АЛУ, формы представления операндов, способов организации выполнения операций, организации связи между узлами.
На рис.6.2 представлена упрощенная структурная схема АЛУ для операций над двоичными числами с фиксированной запятой.
Рис. 6.2. Структурная схема АЛУ параллельного типа
В состав АЛУ входят: n – разрядный параллельный комбинационный сумматор СМ; регистры для временного хранения операндов и промежуточных результатов Рг1, Рг2, Рг3; сдвигатель СД; счетчик тактов СчТ; вспомогательные логические схемы ИЛИ; схема анализа на ноль и схема формирования 2-разрядного кода признака [r1:r2] результата (Рзн и Р1 – переносы из знакового и старшего разряда СМ).
Работа АЛУ осуществляется под действием управляющих сигналов Y1….Y21, которые вырабатываются УУ (БМУ). Каждый УС инициирует определенную микрооперацию, выполняемую в АЛУ. Перечень микроопераций приведен в табл.6.1 Формируемые сигналы X1….X4 и r1...r4 в виде сигналов состояния устройства (ССУ) поступают и там анализируются. Результаты анализа ССУ позволяют сформировать логическую последовательность микроопераций.
Таблица 6.1. Перечень микроопераций
-
Сигнал
Микрооперации
Выполняемые
действия
Y1
СМ [зн]:=Рг1[зн]
Пересылка знака Рг1 в СМ
Y2
СМ [зн]:=Рг2[зн]
Пересылка знака Рг2 в СМ
Y3
См [1:n]:=Рг1[1:n]
Пересылка в СМ значащей части Рг1
Y4
См [1:n]:=Рг2[1:n]
Пересылка в СМ значащей части РГ2
Y5
СМ [зн]:=Рг3[зн]
Пересылка знака Рг3 в СМ
Y6
См [1:n]:=Рг3[1:n]
Пересылка в СМ значащей части Рг3
Y7
СМ [зн]:=1
Присваивание знаку СМ значения 1
Y8
Рг1[зн]:=СД[зн]
Пересылка знака в Рг1 (Y10, Y14 – аналогичны)
Y9
Рг1[1:n]:=СД[1:n]
Пересылка значащей части в Рг1 (Y12, Y15 – аналогичны)
Y11
Рг2[1]:=СД[n]
Пересылка младшего разряда СД на место старшего разряда Рг2
Y13
Рг2[n]:=СД[1]
Пересылка старшего разряда СД на место младшего разряда Рг2
Y14
Рг3[зн]=СД
Пересылка старшего разряда СД на место младшего разряда Рг2
Y15
Рг3[зн]=СД
Пересылка старшего разряда СД на место младшего разряда Рг2
Y16
См [1:n]:=Рг1[1:n]
Пересылка значащих разрядов из Рг1 с инверсией
Y17
См [1:n]:=Рг3[1:n]
Пересылка значащих разрядов из Рг3 с инверсией
Y18
Рг1+ Рг2
Поразрядное сложение по модулю 2
Y19
СМ:=СМ+1
Прибавление к младшему разряду 1
Y20
СД:=СД
Сдвиг вправо на 1 разряд
Y21
СД:=СД
Сдвиг влево на 1 разряд
Y30
СчТ:= n
Занесение кода числа тактов в счетчик
Y31
СчТ:= СчТ-1
Уменьшение содержимого счётчика на1
Y32
Рг1:=ШД
Пересылки на Рг1 с ШД
Y33
ШД:=Рг1
Пересылки из Рг1 на ЩД
П р и м е ч а н и е: При работе на микроЭВМ, при выполнении алгоритма умножения, сначала осуществляется сдвиг множителя (Рг2) по Y20А, потом сдвиг суммы частичных произведений (Рг3) по Y20.