_________

Министерство образования Российской Федерации

_________

 

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет “ЛЭТИ”

___________________________________________

 

АРХИТЕКТУРА ЭВМ

 

Методические указания

к выполнению курсового проекта

 

Санкт-Петербург

Издательство СПбГЭТУ “ЛЭТИ”

Министерство образования Российской Федерации

_________

 

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет “ЛЭТИ”

___________________________________________

 

 

АРХИТЕКТУРА ЭВМ

 

Методические указания

к выполнению курсовой работы

 

 

Санкт-Петербург

Издательство СПбГЭТУ “ЛЭТИ”

УДК 621.32

 

Архитектура ЭВМ: Методические указания к выполнению курсового проекта/Сост.: А. И. Водяхо, А. Ф. Казак, А. С. Маркин/ С.-Пб.: Изд-во СПбГЭТУ “ЛЭТИ” 2008. 32 с.

 

Приводятся варианты заданий и даются рекомендации к выполнению курсового проекта по дисциплине “Архитектура ЭВМ”. Определяются содержание разрабатываемой проектной документации и требования к ее оформлению.

Предназначены для бакалавров по направлению 552800.

 

Утверждено

редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний

 

ã СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, 2008

 

Введение

 

Курсовая работа предназначена для практического освоения разделов курса “Архитектура ЭВМ”, посвященных изучению архитектуры и принципов структурной организации и функционирования ЭВМ.

Эта цель наилучшим образом достигается самостоятельной проработкой студентом архитектурного, схемного и алгоритмического описаний ЭВМ.

Курсовой проект выполняется в течение одного семестра. Учебный план дисциплины предусматривает аудиторную групповую проработку основных разделов задания, проработку отдельных вопросов выполнения курсовой работы в процессе индивидуальных консультаций с преподавателем, самостоятельную работу студента и защиту курсовой работы в условиях.

Качественное выполнение курсовой работы требует от студентов знаний отдельных разделов смежных дисциплин (“Организация ЭВМ”, “Объектно-ориентированное программирование”) и систематической работы над проектом.

Техническое задание

Предмет проектирования

Курсовая работа для бакалавров посвящается разработке программной модели однокристального RISC-процессора.

В зависимости от варианта задания проектируется либо процессор общего назначения, предназначенный для использования в качестве центрального процессора (ЦП) рабочей станции, ориентированной на работу в многопользовательском режиме, либо процессор для встроенных применений (контроллер).

Общие требования к разрабатываемому процессору

1. Операции обращения к памяти отделены от операций, связанных с обработкой данных. 2. Операции, связанные с преобразованием данных, выполняются по принципу… 3. В общем случае аппаратно поддерживаются операции над целыми числами со знаком и без знака, а также над числами,…

Исходные данные для курсового проектирования

Варианты заданий приведены в табл. 1 – 4. Состав исходных данных обусловлен типом архитектуры. Для традиционной архитектуры варианты заданий,… - перечень аппаратно поддерживаемых типов данных; - адресность операционных команд;

Средства реализации модели

Способы реализации модели приведены в табл. 5   Таблица 5

Результаты проектирования

- архитектура ЦП; - приложение (программный эмулятор). В процессе разработки архитектуры определяются:

Последовательность выполнения курсового проекта

Общая последовательность

Выполнение проекта осуществляется в следующем порядке:

1. Разработка архитектуры ЦП.

2. Разработка программной модели.

3. Разработка документации на программный проект.

4. Оформление отчета.

Разработка архитектуры ЦП

Уточнение структуры системы

Обобщенная структура рабочей станции показана на рис. 1. В состав станции входят: несколько процессорных кристаллов, составляющих…  

Разработка архитектуры внешних выводов

Рис. 3 Рис. 4 При разработке архитектуры внешних выводов следует ориентироваться на… - дублирования контактов “Земля” и “Питание”;

Выбор форматов данных

Рис. 5 Целые числа представляют собой числа со знаком или без знака. Целые числа со знаком представляются в дополнительных…

Выбор форматов команд

Рис. 9  

Разработка системы команд

Таблица 6 Система команд N Мне- Название Содержание …  

Внутренняя организация

В процессоре реализуется конвейерный принцип обработки информации. Используется либо духуступенчатый, либо трехступенчатый конвейеры. Два возможных варианта структурной организации процессора показаны на рис. 11…  

Основные алгоритмы функционирования

- обобщенный алгоритм функционирования системы; - алгоритмы функционирования отдельных подсистем (процессоров); - алгоритмы взаимодействия отдельных подсистем (процессоров).

Алгоритмы выполнения отдельных операций

В командах ветвления используется механизм отложенного условного перехода. Данный механизм предполагает, что при появлении команды перехода… При реализации команд работы с подпрограммами возможно либо использование… В системе команд необходимо предусмотреть команды программного прерывания, при выполнении которых следует запоминать…

Разработка программной модели

Общие требования к модели

Созданное приложение должно обеспечивать реализацию следующих функций:

- покомандное выполнение программ, написанных на языке ассемблера и размещенных во внешних файлах;

- отображение состояний всех программно доступных регистров и ячеек памяти;

- наличие help файлов.

- на созданное приложение должна быть разработана документация, состав которой будет перечислен ниже.

Язык и среда разработки

Приложение реализуется на языке Java или С++ в соответствии с вариантом задания. Среда разработки определяется студентом и согласуется с преподавателем.

 

Состав разрабатываемой документации

- описание программы (ГОСТ 19.402—78), в котором содержатся сведения о логической структуре и функционировании ПК; - руководство системного программиста (ГОСТ 19.503-79), включающее сведения… - руководство оператора (ГОСТ 19.505-79), включающее сведения, необходимые для обеспечения процедуры общения оператора…

Оформление курсового проекта

- титульный лист; - содержание с указанием страниц; - задание на курсовой проект;