55

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Донецкий государственный институт искусственного интеллекта

Д080403.1.02.02/053.КП Кафедра технической информатики

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Архитектура компьютера»

Тема: «Разработка структуры гипотетического микропроцессора и центральной части микро ЭВМ на его базе. Эмуляция выполнения команд»

Выполнила:

ст. гр. ПО-а

_____________

(дата, подпись)

Руководители:

___________проф. Вороной С. М.

(дата, подпись)

___________асс. Мирошниченко Д.Ю.

(дата, подпись)

___________асс. Патрушев В.А.

(дата, подпись)

2004

Министерство образования и науки украины

Донецкий государственный институт искусственного интеллекта

Факультет:	Современных компьютерных информационных технологий
Кафедра:	Технической информатики

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине “Архитектура компьютера”

Студентке						Группы	ПО-а
(Фамилия, Имя, Отчество)
Тема проекта:		Разработка структуры гипотетического микропроцессора и
Центральной части микро ЭВМ на его базе. Эмуляции выполнения команд
ADD, INC, IMUL(A), MOV, XCHG,JC/JNC, JMP
Исходные данные к проекту:				Микропроцессор i386. Команды ADD, INC,
IMUL(A), MOV, XCHG,JC/JNC, JMP. Реальный режим адресации.
Перечень искомых результатов:					Программа эмуляции выполнения команд
ADD, INC, IMUL(A), MOV, XCHG,JC/JNC, JMP в разработанной микро ЭВМ,
АЛУ, МикроЭВМ
Рекомендуемая литература:			Брамм П.,Брамм Д. Микропроцессор 80386 и его
Программирование:Пер.с англ.-М.:Мир,1990.-448с.:ил.-ISBN 5-03-001441-1
Assembler. Учебник для вузов. 2-е изд. / В.И. Юров – СПб.: Питер, 2003. – 637с.

Дата выдачи задания
Дата защиты проекта		22.12.2004
Руководители				проф. Вороной С. М.
	(подпись)			(должность, Ф. И. О)
				асс. Мирошниченко Д.Ю.
	(подпись)			(должность, Ф. И. О)
				асс. Патрушев В.А.
	(подпись)			(должность, Ф. И. О)
Разработчик				ст.гр. .
	(подпись)

	РЕФЕРАТ Пояснительная записка: стр., рисунков, таблиц, приложений. Основной задачей курсового проекта является знакомство с архитектурой микропроцессора i386 с режимом реальной адресации, а также проектирование микропроцессора: разработка структуры АЛУ, алгоритмов выполнения команд, структуры гипотетического микропроцессора и структуры микро-ЭВМ. Также целью данного проекта является создание программы эмуляции выполнения гипотетическим микропроцессором команд, составляющих его систему команд. Данный курсовой проект можно использовать в учебных целях для наглядной демонстрации работы микропроцессора i80386. МИКРОПРОЦЕССОР, i386, МИКРО-ЭВМ, СТРУКТУРНАЯ СХЕМА, АЛГОРИТМ, МИКРОПРОГРАММА
									Д080403.1.02.02/053.КП
	Изм.	Лист	Фамилия			Подпись		Дата
	Разработала								Разработка структуры гипотетического микропроцессора и центральной части микро ЭВМ на его базе. Эмуляция выполнения команд		Литера			Лист	Листов
	Рук. проекта		Вороной С.М.									у		3
			Мирошниченко Д.Ю.								ДонГИИИ, каф. ТИ группа ПО-
			Патрушев В.А.
	Н. контроль
	Зав. каф.		Вороной С.М.
ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ КП – Курсовой Проект АЛУ – Арифметико-логическое устройство МУУ – Микропрограммное устройство управления УУиС – Устройство управления и синхронизации МП – Микропроцессор ЗУ – Запоминающее устройство ОА – Операционный автомат ЭВМ – Электронная вычислительная машина ОЗУ – Оперативное запоминающее устройство ПЗУ – Постоянное запоминающее устройство МО - Микрооперация
Разработала				Фамилия	Подпись		Дата			Д080404.1.01.02/053.КП					Лист
Ст. гр. ПО-															5

ВВЕДЕНИЕ

Прогресс не стоит на месте, и сейчас ЭВМ за единицу времени может сделать в десятки, сотни раз операций больше, чем , например, пять лет назад. Но до сих пор в основе ПК лежит все та же полупроводниковая система, которая постоянно совершенствуется, приводя к повышению быстродействия ПК. Поэтому необходимо знать устройство микропроцессора и принцип его работы.

Профессиональный программист должен уметь создавать программы, использующие ресурсы компьютера с максимальной эффективностью, а все это невозможно без применения ассемблера. Хотя язык ассемблера относительно редко используется на практике, его изучение является необходимой частью подготовки профессиональных программистов, поскольку ассемблер позволяет лучше понять принципы работы ЭВМ, операционных систем, позволяет, в случае необходимости, разработать высокоэффективные программы. В настоящее время в большинстве ПК используются процессоры фирмы Intel. При этом базовой является система команд процессора 8086, значение которой является необходимой предпосылкой для изучения остальных процессоров в частности 80386.

Специфическими особенностями МП 80386 являются многозадачность, встроенное управление памятью, виртуальная память с разделением на страницы, защита программ и большое адресное пространство. Аппаратная совместимость с предыдущими моделями сохранена посредством динамического изменения разрядности магистрали. МП 80386 выполнен на основе технологии CHMOS III фирмы Intel, которая вобрала с себя быстродействие технологии HMOS (МДП высокой плотности) и малое потребление мощности технологии CMOS (КМДП). МП 80386 предусматривает переключение программ, выполняемых под управлением различных операционных систем, такие как MS-DOS и UNIX. Это свойство позволяет разработчикам программ включать стандартное прикладное программное обеспечение для 16 -разрядных МП непосредственно в 32 -разрядную систему. Процессор определяет адресное пространство как один или несколько сегментов памяти любого размера в диапазоне от 1 байт до 4 Гбайт (4*2 530 0 байт). Эти сегменты могут быть индивидуально защищены уровнями привилегий и таким образом избирательно разделяться различными задачами. Механизм защиты основан на понятии иерархии привилегий или ранжированного ряда.

Это означает, что разным задачам или программам могут быть присвоены определенные уровни, которые используются для данной задачи.

Одним из наиболее эффективных методов изучения МП является наглядный пример работы команды, отображенный на экране в структурной схеме микропроцессора. Именно для этого в данном курсовом проекте и будет исследован алгоритм выполнения этих команд.

Основной целью создания этого курсового проекта является ознакомление со структурой микропроцессора i80386 с реальным режимом адресации. Так же необходимо разработать структуру АЛУ, алгоритмы выполнения команд, разработать структуру гипотетического микропроцессора, разработать структуру микроЭВМ на базе гипотетического микропроцессора.

Программа эмуляции работы микро-ЭВМ может быть использована в учебных целях для наглядной демонстрации работы микропроцессора, также ее можно использовать при изучении языка ассемблера.