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