Функциональная организация и система команд процессора

Должны обрабатываться программные прерывания, возникающие в процессе выполнения команд.

Управляющий автомат синтезируется для части микропрограммы. Синтез УА необходимо выполнять в виде УА программируемой логикой с принудительной адресацией и проверкой двух логических условий

Аннотация

В ходе данного курсового проекта был синтезирован микропроцессор. Принцип его функционирования основан на принципе функционирования ЭВМ общего назначения IBM/370. Для упрощения синтеза данный процессор реализует только четыре команды из набора команд системы IBM/370. Они представляют собой арифметическую, логическую команду, а также команду перехода и команду пересылки, таким образом, охватывая наиболее характерные группы команд. Процессор позволяет обрабатывать различные исключительные ситуации, возникающие в ходе выполнения программы.

В качестве примера рассмотрена реализация управляющего автомата для отдельного участка обобщенной микропрограммы. УА был реализован в виде управляющего автомата с программируемой логикой, что позволило значительно упростить его синтез и его структурную схему.

Содержание

Введение

1. Функциональная организация процессора

1.1 Описание команды “И непосредственное "

1.2 Сложение с нормализацией

1.3 Загрузка и проверка

1.4 Загрузка PSW

2. Синтез операций

2.1 Выборка команды

2.2 Реализация команды “И непосредственное "

2.2 Реализация команды “Сложение с нормализацией”

2.3 Реализация команды “ Загрузка и проверка”

2.4 Реализация команды “ Загрузка PSW"

3. Описание структурной схемы процессора

3.1 Процессор

3.2 Оперативная память

3.3 Регистровая память

3.4 Слово состояния процессора

3.5 Микрооперации и логические условия

4. Синтез управляющего автомата

4.1 Разметка граф схемы

4.2 Разбиение микроопераций по полям и кодирование логических условий

4.3 Прошивка МПЗУ

4.4 Описание Структурной и Электрической принципиальной схемы Управляющего автомата

Перечень используемых сокращений

Список используемой литературы

Заключение

Введение

Данный курсовой проект посвящен разработке микропроцессора, выполняющего некоторый набор команд. Для приближения к структуре и функционированию реальных процессорных устройств были даны команды и принципы работы с внешними устройствами аналогичные реально существующему процессору IBM/370. Разработка процессора - это один из наиболее важных этапов разработки ЭВМ в целом. Несмотря на то, что для функционирования модулей памяти и других внешних по отношению к процессору устройств безразлична внутренняя структура процессора, важно принимать во внимание при выборе набора устройств наиболее характерные типы данных обрабатываемые процессором, типы команд, назначение и функции внешних выводов процессора. В данном случае, так как команды процессора могут иметь длину 16 или 32 разряда, то желательно использовать память, позволяющую считывать одновременно не менее 32 разрядов. Подобный выбор структуры памяти хорошо стыкуется и с наиболее характерными форматами данных, с которыми работает процессор. В данном случае не лишен смысла был и выбор памяти с возможностью выборки 64-разраядных слов, так как процессор работает и с 64-разраядными словами, но так как такая разрядность используется только в одной из микроопераций, а данные при этом находятся в регистровой памяти, то при этом 64-разрядная память использовалась бы исключительно для выборки команд, а магистраль большую часть времени простаивала. Таким образом, была выбрана структура процессора, имеющая 32-разрядную внешнюю и 32-разрядную внутреннюю структуру.