Разработка эффективных форматов микрокоманд для различных способов микропрограммирования
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ВВЕДЕНИЕ
Функция любого управляющего автомата - генерирование последовательности управляющих слов (микрокоманд), определенной реализуемым алгоритмом с учетом значений осведомительных сигналов. Если заранее разместить в запоминающем устройстве все необходимые для реализации заданного алгоритма (группы алгоритмов) микрокоманды, а потом выбирать их из памяти в порядке, предусмотренном алгоритмом (с учетом значения осведомительных сигналов), то получим управляющий автомат, структура которого слабо зависит от реализуемых алгоритмов, а поведение в основном определяется содержимым запоминающего устройства.
При проектировании управляющего автомата с программируемой логикой (УА) необходимо выбрать формат (форматы) микрокоманд (микрокоманды), способы кодирования микроопераций и адресации микрокоманд.
Эти параметры должны выбираться таким образом, чтобы максимально соответствовать решению поставленной задачи - упрощению реализации, снижению стоимости или же быстродействию управляющего автомата.
Выбор способа кодирования определяется требованиями к объему хранимых микрокоманд, быстродействию автомата, а также данным о количестве различных МК и МО в микропрограмме и ее структуре (степени разветвленности алгоритма).
Точных рекомендаций по выбору способа кодирования для каждой конкретной микропрограммы не существует и поэтому решения, принимаемые разработчиком, носят субъективный характер. Один из возможных подходов к решению этого этапа заключается в просмотре качественной и предварительной количественной оценке в соответствии с критерием оптимальности, нескольких вариантов кодирования. Однако этот путь связан со значительными трудозатратами. Определение формата МК позволяет уточнить принятые решения с помощью некоторых количественных оценок, в частности по разрядности операционной 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 диiиплине 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:
Y1=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 нез