Организация ЭВМ и систем

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“Московский государственный институт
радиотехники, электроники и автоматики

(технический университет)”

ОРГАНИЗАЦИЯ ЭВМ И СИСТЕМ

Методические указания по выполнению контрольных работ

МОСКВА 2007

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“Московский государственный институт
радиотехники, электроники и автоматики

(технический университет)”

ОРГАНИЗАЦИЯ ЭВМ И СИСТЕМ

Методические указания по выполнению контрольных работ

Для студентов специальности 230101

«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»

МОСКВА 2007

Составители Е.Л. Иванов, Е.В. Бражникова

Редактор А.М. Романов

Методические указания предназначены для студентов специальности 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» дневного, вечернего и заочного отделений для выполнения контрольных работ по дисциплине «Организация ЭВМ и систем».

Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.

Рецензенты: Лимонова Т.И.

Валитов М.С.

Предисловие

При изучении курса «Организация ЭВМ и систем» студенты выполняют одну контрольную работу, состоящую из двух задач. Студент должен выполнить один вариант каждой задачи в соответствии со своим шифром. Порядок выбора номера варианта указан ниже. При оформлении контрольной работы нужно указать вариант задачи и привести исходные данные. Затем должны быть даны исчерпывающие ответы на все вопросы задачи с необходимыми обоснованиями. При написании текста обязательно оставлять поля. Схемы должны выполняться машинным способом или на миллиметровой бумаге в соответствии с действующими стандартами.

Тематика и варианты контрольных работ

Задача №1. Разработать для указанной в задании команды функциональную схему алгоритма цикла исполнения команды, структурную и функциональную электрические схемы операционной части блока обработки команд. Процедуры, выполняемые в АЛУ для команд арифметики, в алгоритме заменить ждущей вершиной. Варианты задачи определяются последней цифрой шифра студента согласно таблице 1. В таблице 1 заданы способы адресации, которые должны быть использованы в командах. В таблице 2 к вариантам задач приводятся форматы команд.

В тех случаях, когда в формате команды в явном виде не указаны требуемые адреса (заданы неявно) и способы адресации, необходимо самому определить назначение адресных полей и распределить по ним способы адресации. Например, в варианте № 4 заданы прямой и косвенный способы адресации. Формат команды 3-х адресный.

Зарг. груп.

R1

R2

R3

Для уточнения работы команды нужно определить назначение адресов и структуру цикла исполнения команды.

Предположим, что R₁ является косвенным адресом начала массива, пересылаемого из ОЗУ в РОН. R₂ и R₃ прямые адреса начала и конца массива в РОН.

Таблица 1

Вариант	Способы адресации	Адресность команды	Код операции команды
	Регистровая прямая или косвенная; стековая; относительная с базированием		Умножение
	Стековая; регистровая прямая или косвенная		Сдвиг
	Прямая регистровая; относительна с базированием и индексированием		Загрузка (в регистр РОН)
	Прямая регистровая; косвенная регистровая		Запись групповая
	Прямая регистровая; относительная с базированием и индексированием		Загрузка групповая
	Прямая регистровая; относительная с базированием		БПВ с записью адреса возврата в РОН
	Регистровая прямая или косвенная; стековая		БПВ с записью адреса возврата в стек
	Неявная по аккумулятору; стековая		Загрузка аккумулятора из стека
	Стековая; регистровая прямая		Загрузка в РОН из стека
	Прямая регистровая; прямая (ОЗУ)		УП по индексу

Таблица 2

Вариант	Форматы команд	Вариант	Форматы команд
	КОП ПА1 R1 B2 A2		КОП R1 B2 A2
	КОП П1 ПА2 R2		КОП ПА R1
	КОП R1 X2 B2 A2		КОП
	КОП R1 R2 R3		КОП R1
	КОП R1 R2 X3 B3 A3		КОП R1 R2 A3

Задача №2. Разработать микропрограммный автомат (МПА) для операционной части блока обработки команд. Разработку вести по граф-схеме алгоритма (ГСА), построенной на основе функциональной схемы алгоритма задачи №1. МПА должен быть реализован на базе управляющих автоматов двух типов: с жесткой (автомат МИЛИ) и программируемой логикой. Разработать структурные и функциональные электрические схемы блока. Для МПА с программируемой логикой определить разрядность всех полей микрокоманды, произвести абстрактный и структурный синтез схем, сформировать требование к управляющей памяти, полагая, что она хранит только эту микропрограмму. Кроме того, необходимо составить микропрограмму для реализации данного ГСА.

Для МПА с жесткой логикой необходимо произвести абстрактный синтез и минимизацию всех схем и выполнить структурный синтез устройства. Решение задачи закончить сравнением разработанных вариантов устройств по количеству оборудования. При разработке учесть, что МПА включается в работу после получения им сигнала (начало работы).

Варианты задачи №2 для МПА с программируемой логикой определяются последней цифрой шифра студента по таблице 3.

Таблица 3

Тип УА	Варианты задачи №2
УА с жесткой логикой.	Для всех вариантов задачи №1
УА с программируемой логикой с принудительной адресацией микрокоманд
УА с программируемой логикой с естественной адресацией микрокоманд