Разработка программно-вычислительного комплекса, предназначенного для разработки эффективных форматов микрокоманд для различных способов микропрограммирования

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование

и адресной частей МК.

Дипломная работа посвящена разработке программно-вычислительного комплекса предназначенного для разработки эффективных форматов микрокоманд для различных способов микропрограммирования.

В первом разделе изложена постановка задачи проекта, его основные цели, входные и выходные данные.

Во втором разделе дается обзор литературных источников, включающий общие сведения об управляющих автоматах, построенных на основе принципа программируемой логики, способах адресации микрокоманд, перечислены алгоритмы кодирования операционной части.

В третьем разделе изложен системный анализ объекта проектирования, выполненный в соответствии с девятью его принципами.

В четвертом разделе представлен вариантный анализ алгоритмов микропрограммирования в соответствии с выбранными критериями, такими как быстродействие, длина операционной части микрокоманды и сложность реализации формирователя сигналов микроопераций.

В пятом разделе рассматривается концептуальная модель программно-вычислительного комплекса, уделяется особое внимание определению объектов программирования и их атрибутам.

Шестой раздел посвящен описанию программы, включающий в себя описание основных классов, их полей и методов, а так же описание алгоритмов.

Седьмой раздел содержит результаты тестирования программно-вычислительного комплекса на различных примерах.

В восьмом разделе производится расчет основных технико-экономических обоснований проекта, доказывающих экономическую эффективность разрабатываемого проекта.

Девятый раздел посвящен охране труда. В этом разделе производится анализ условий труда в рабочем помещении и проводится расчет естественного освещения.

В десятом разделе, посвященном безопасность в чрезвычайных ситуациях, необходимо оценить радиационную обстановку на объекте при загрязнении радиоактивными веществами после аварии на АЭС.

 

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

 

1.1 Цель проектирования

 

Необходимо разработать программно-аппаратный комплекс, предназначенный для разработки эффективных форматов микрокоманд для различных способов микропрограммирования.

Программно-вычислительный комплекс должен следовать главным целям:

-кодирование набора микрокоманд с указанным списком микроопераций различными видами микропрограммирования;

-выдача характеристик форматов микрокоманд, таких как длина формата, сложность кодирования;

-выводить статистические данные в виде наглядных графиков.

Программно-вычислительный комплекс может быть использован на практических занятиях по дисциплине Цифровые ЭВМ в ВУЗах и в качестве тренажера для самостоятельной работы всех заинтересованных лиц.

 

1.2 Описание исходных данных

 

Входные данные представлены списком микрокоманд и входящих в нее микроопераций, перечисленных через запятую.

Пример записи:

1=y2,y7,y1,y9,y11,y5.

 

Исходными данными к проекту являются схема алгоритма функционирования управляющего автомата, список и содержание микрокоманд, способы микропрограммирования. Критериями для вариантного анализа являются длина операционной части микрокоманды, сложность формирователя сигналов микроопераций, быстродействие.

 

1.3 Описание выходных данных

 

Конечная цель проектирования - создание программно-вычислительного комплекса, реализующего алгоритмы оптимизации структуры операционной части микрокоманд и вывод статистических данных на экран.

Выходные данные представляют собой следующее:

-список исходных незакодированных микроопераций;

-формат микрокоманд, закодированных одним из способов микропрограммирования;

-список булевых функций для ФСМО;

-список булевых функций для ФСМО, минимизированных для вертикального способа кодирования;

-статистические данные.

Структура входных и выходных данных представлена на чертеже СевНТУ 7.091501.4.Э1.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ТЕМЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

2.1 Общие сведения об управляющих автоматах (УА), построенных на основе принципа программируемой логики

 

В основе идеи микропрограммирования (использования принципа программируемой логики) лежит тот факт, что для инициирования любой микрооперации (МО) или их совокупности достаточно сформировать управляющее двоичное слово, в котором каждый бит соответствует одному управляющему сигналу, инициирующему конкретную МО. Такое управляющее слово называют микрокомандой (МК). Последовательность МК, реализующих определенный алгоритм функционирования управляющего автомата (УА), образует микропрограмму (МП) [1].

Характерной особенностью УА с программируемой логикой является хранение МП в специализированном постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), называемом памятью микропрограмм (ПМП). Обобщенная структура УА с хранимой в памяти логикой изображена на рисунке 2.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.1 - Обобщенная структура УА с программируемой логикой

В состав устройства кроме ПМП входят:

-регистр микрокоманды (РМК);

-регистр адреса микрокоманды (РАМК);

-формирователь сигналов микроопераций (ФСМО);

-формирователь адреса микрокоманды (ФАМК).

Запуск микропрограммы выполнения того или иного вычислительного процесса осуществляется в результате подачи на РАМК начального адреса МП (адреса первой микрокоманды конкретной