Линейное программирование симплекс-методом Данцига (47512)

Посмотреть архив целиком

Содержание


1. Постановка задачи

2. Форматы команд и их кодировка

3. Структурная схема процессора

4. Регистры

5. АЛУ

6. Формат микрокоманд

7. Микрокод

8. Кодировка микрокода

9. Примеры выполнения команд

10. Основные сигналы и регистры процессора

11. Примеры программ

12. Определение производительности



Постановка задачи


Синтезировать структуру простого магистрального процессора с одним АЛУ, выполняющего 8 заданных команд. Разработать формат команд, кодировку команд. Разработать структурную схему процессора, функциональные схемы всех блоков процессора, функциональную схему процессора в целом с указанием всех шин и управляющих сигналов.

Разработать формат микрокоманд, организацию управления всеми устройствами процессора, микрокод для каждой из заданных команд. Привести примеры выполнения каждой команды с указанием значения всех основных сигналов и содержимого основных регистров на каждом такте. Привести 2 примера небольших программ с указанием значения основных сигналов и содержимого основных регистров на каждом такте.

Определить максимальную тактовую частоту процессора. Определить производительность процессора в операциях в секунду (IPS), а также выраженную в числе выполняемых тестовых программ в секунду. Указать способы повышения производительности процессора.

Характеристика процессора

Простой процессор магистрального типа с одноблочным универсальным АЛУ.

Разрядность регистров РОН и АЛУ процессора - 8 бит.

Число РОН - 4.

Адресуемая память - 256 слов.

Устройство управления - микропрограммное с ПЗУ микропрограмм.

Способ выполнения команд – последовательное выполнение или JMP или JC.

Адресация памяти - прямая.

Арифметика в дополнительном коде.

Вариант: 54 = «2 2 2 3»

Без использования непосредственной адресации.

3х-адресные команды.

Операции АЛУ: NOP, ADD + SHRA, NAND.

Состав команд: LD, ST, ADD, SHR + JC, DEC, SUB, NAND.


Форматы команд и их кодировка


Коды команд


КОП

Команда

Действие

000

ADD Rx,Ry,Rz

Rx=Ry+Rz

сложение

001

NAND Rx,Ry,Rz

Rx=!(Ry&Rz)

И-НЕ

010

SHR Rx,Ry

Rx=Ry/2

арифметический сдвиг вправо

011

JC address

jmp on carry

условный переход по переносу

100

DEC Rx,Ry

Rx=Ry-1

декремент (уменьшение на 1)

101

SUB Rx,Ry,Rz

Rx=Ry-Rz

вычитание

110

LD Rx,address

Rx=Mem(address)

загрузка из ОЗУ в регистр

111

ST Ry,address

Mem(address)=Rx

запись из регистра в ОЗУ


Формат команд


ADD Rx,Ry,Rz

КОП

Rx

Ry

Rz

не используется

0

0

0

x

x

y

y

z

z









NAND Rx,Ry,Rz

КОП

Rx

Ry

Rz

не используется

0

0

1

x

x

y

y

z

z









SHR Rx,Ry

КОП

Rx

Ry

не используется

0

1

0

x

x

y

y











JC address

КОП

не использ.

address

0

1

1






a

a

a

a

a

a

a

a




DEC Rx,Ry

КОП

Rx

Ry

не используется

1

0

0

x

x

y

y











SUB Rx,Ry,Rz

Сокращения:


КОП – код команды

Rx – регистр приемник

Ry – регистр источник 1

Rz – регистр источник 2

address – 8-битный адрес

КОП

Rx

Ry

Rz

не используется

1

0

1

x

x

y

y

z

z









LD Rx,address

КОП

Rx

не исп.

address

1

1

0

x

x




a

a

a

a

a

a

a

a


ST Rx,address

КОП

не исп

Ry


address

1

1

1



y

y


a

a

a

a

a

a

a

a


Структурная схема процессора

P

C



Регистры


Номер

При записи (по шине С)

При чтении (по шине A и B)

000

0

Rg0

программно-доступные регистры

Rg0

программно-доступные регистры

001

1

Rg1

Rg1

010

2

Rg2

Rg2

011

3

Rg3

Rg3

100

4

Temp0

Temp0

101

5

PC

PC

110

6

IR_HI (старшая часть IR)

IR

константа 1

111

7

IR_LO (младшая часть IR)

IR_LO


При чтении старшей части регистра команд, на шину A или B поступает единичная константа (00000001). Это вполне допустимо, т.к. старшая часть регистра команд имеет свои выходы из блока регистров: (КОП, Rx, Ry, Rz). Младшая часть регистра команд поступает на шины A или B в неизменном виде, т.к. в некоторых командах процессора в младшей части регистра команд находиться 8-битный адрес. Единичная константа применяется при инкрементировании счетчика команд, а также для получения константы -1 = 11111111 (см. микрокод для команды DEC).

Разрядность РОН (регистры общего назначения) – 8 бит

Разрядность PC (program counter) – 8 бит

Разрядность IR (регистр команд) – 16 бит (доступно два регистра по 8 бит)




АЛУ



Случайные файлы

Файл
TVTUNER.doc
СН 277-80.doc
14084.rtf
73727.rtf
158525.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.