Специализированный компьютер
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
>, соединенного с выходами F АЛУ. Таким образом, выходная информация может записываться в РЗУ и выводиться на шину Y3 - Y0 как без сдвига, так и со сдвигом влево или вправо на один разряд.
С целью повышения скорости выполнения арифметических операций в МПБ применяют схемы ускоренного переноса (СУП) на базе К1804ВР1. Так как одна К1804ВР1 позволяет организовать параллельные цепи переноса в блоке обработки данных разрядностью до 16, то при разрядности БОД равной 28 будет использовано два К1804ВР1, соединённые в каскад. Для ускорения процесса организации сдвига ветвления и усложнения условия перехода используют в БОД схему управления состояниями и сдвигами (СУСС) реализованной на базе К1804ВР2. Для реализации микроопераций сдвига и обработки слова состояния процессора в БОД будет использована одна К1804ВР2. Обычно микрокоманда выполняет две главные функции: определение и управление всеми микрооперациями, определение и управление адресом - следующей микрокоманды. Первая функция связана с выбором операндов для АЛУ, заданием операции АЛУ, выбором получателя результата АЛУ, управлением переносом, сдвигом, прерываниями, вводом и выводом данных и т.д. Вторая функция выбирает источник адреса следующей микрокоманды и иногда явно определяет этот адрес.
2.2 Проектирование ЗУ микрокомпьютера
Исходя из задания к курсовому проекту, локальная память разрабатываемой микроЭВМ должна быть, построена на основе БИС ЗУ К565РУ7 (см. таблицу 2.1, рис.2.3). Микросхема представляет собой динамическое оперативное запоминающее устройство емкостью 225 бит (256 кбит).
Таблица 2.1
ВходыВыходРежим работыRASCASWRDIDO11XXВыс. импедансСхема не выбрана10XXВыс. импедансСхема не выбрана01XXВыс. импедансРегенерация0000 либо 1Выс. импедансЗапись001X0 либо 1Считывание
Назначение выводов: A0-A8 - адресные входы; DI - информационный вход; WR - вход сигнала записи; RAS - вход сигнала выборки строк; D0 - информационный выход; CAS - вход сигнала выборки столбцов.
Рис.2.3 - К565РУ7
Особенностью микросхемы является увеличенный до 8 мс период регенерации, наличие встроенного счетчика адресов строк, позволяющего использовать режим авторегенерации. В данном режиме перебор адресов строк осуществляет внутренний счетчик, существенно ускоряя выполнение процедуры регенерации записанной в микросхему информации.
В микросхемах реализуем слоговый режим записи (считывания) благодаря наличию в их структуре регистра и четырех усилителей, выбираемых сигналом CAS по внутренним адресам А3А6, а также счетчика, обеспечивающего перебор этих адресов от 00 до 11 в циклическом режиме. Этот режим позволяет ускоренно записывать и считывать данные четырехразрядными кодами (слогами). Внешний адрес задается полностью, причем разряды А3А6 содержат адрес первого бита в слоге. Затем при активном состоянии сигнала RAS приходят последовательно четыре такта сигнала CAS. В каждом из этих тактов код внутреннего адреса А3А6 получает единичное приращение. Данные записываются или считываются побитно последовательно во времени, причем сигнал записи-считывания остается неизменным в течение всего цикла записи (считывания). Структурная схема блока ОЗУ представлена на рис.2.4.
Рис.2.4 - Структурная схема блока ОЗУ
Расчет оперативной памяти: E = 2256 Кб. Тип ИС ОЗУ: 565РУ7
К х 1 Eбайт = 256/8 = 32Кбайт;
D = 28 бит
банк = 28*32 = 896 Кбайт
N банков = 2256/1408 = 3 банка
2.3 Разработка устройства управления
Устройство управления специализированного микрокомпьютера обеспечивает выполнение последовательности микроопераций в соответствии с кодом текущей команды и организует выборку команд программы в соответствии с выполняемой программой.
Устройство микропрограммного управления содержит: блок микропрограммной памяти, в котором хранятся микрокоманды; блок генерации адреса микрокоманды, формирующий адрес следующей микрокоманды, который в общем случае зависит от кода выполняемой микрооперации, кодов и признаков выполняемых в АЛУ операций, информации блоков синхронизации и прерывания процессора; блок синхронизации, предназначенный для приема управляющих сигналов и формирования последовательности синхросигналов для основных блоков специализированного микрокомпьютера для обеспечения определенной последовательности их работы; дешифратор микрокоманд, формирующий управляющие сигналы, поступающие в исполнительные блоки специализированного микрокомпьютера. ПЗУ микрокоманд выполнено на микросхеме К556РТ14. Разрядность адреса данных микросхем составляет 9 бит, соответственно возможно задать микрокоманд. Центральной частью устройства управления является схема управления последовательностью микрокоманд (УПМ) К1804ВУ4. Её структурная схема выглядит, как показано на рис.2.5.
Рис.2.5 - Структурная схема К1804ВУ4
Соответственно адрес микрокоманды определяется 9-ю разрядами, которые должны формироваться в соответствии с поступившим кодом операции (КОП) от регистра макрокоманды или самим УУ в процессе выполнения микропрограммы.
КОП в проектируемом спецкомпьютере определяется 6-ю битами, а адрес микрокоманды составляет 9 бит. Следовательно, требуется ввести преобразователь начального адреса (ПНА) построенного на микросхемах ПЗУ 556РТ17. Т.к. данная микросхема выдает 8 бита данных, то для реализации ПНА требуется две таких микросхемы. Для включения системы прерываний от УВВ также требуется преоб?/p>