Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«ПЕТЕРБУРГСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ »

 

      Кафедра  «Информационные и вычислительные системы»

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к   курсовому   проекту

по  дисциплине «Аппаратные средства вычислительной техники»

на  тему:

«Разработка интерпретатора команд простейшего микропроцессора»

 
 
 
 
 
 
 
 
 

        Выполнил:

        студент группы  БТС-709

             Ворончихина Е. Н.

 

  Руководитель:  

  Дроздова Г.Д.

 
 
 
 
 
 
 
 
 

С.-Петербург

2009

 

АННОТАЦИЯ

 

      В данном курсовом проекте в соответствии с индивидуальным заданием требуется рассмотреть три команды простейшего интерпретатора:

      1) MVR R, data (команда пересылок (R) ← data );

      2) INR M (арифметическая команда ((H,L))=((H,L)) + 1 );

      3) Jmp addr (команда передачи управления (РС) ← addr ).

     Для этих команд необходимо разработать  микропрограммы их выполнения (в виде граф-схемы) и микропрограммный интерпретатор (в виде функциональной схемы), реализующий эти команды. А также определить способы адресации для источника и приемника информации и все необходимые управляющие сигналы, вырабатываемые устройством управления (таблицы описания микроопераций).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

 

     Микропроцессор  – функционально законченное  устройство, представляющее собой вариант  современной ЭВМ и реализованное в виде одной или нескольких больших интегральных схем.

     Первые  микропроцессоры появились в 1970-х  и применялись в электронных  калькуляторах, вскоре их стали встраивать и в другие устройства, например терминалы, принтеры и различную автоматику. В настоящее время один или несколько микропроцессоров используются в качестве вычислительного элемента во всём, от мельчайших встраиваемых систем и мобильных устройств до огромных мейнфреймов (больших универсальных ЭВМ) и суперкомпьютеров.

     Главная особенность микропроцессора — возможность программирования логики работы. Поэтому микропроцессорные системы используются для управления процессом измерения (реализацией алгоритма измерения), обработки опытных данных, хранения и вывода результатов измерения и пр.

     Функционирование  микропроцессора определяется исполняемыми командами. Система команд микропроцессора – это совокупность микропрограмм, обеспечивающих выполнение все его функций, а команда – действие, описанное микропрограммой.

1. Типовая архитектура микропроцессорной системы

 

      

2. Разработка  интерпретатора команд

   

2.1. Команда пересылок MVI R, data

      Микропрограмма  выполнения команды MVI R, data. Предположим, что команда расположена по адресу 0900H, а данные (data) 25H содержаться в ячейке по адресу 0901Н.

      Алгоритм  выполнения данной команды выглядит следующим образом:

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Функциональная  схема интерпретатора будет выглядеть  следующим образом:

    

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Описание  микроопераций

 
 
 
 
 
 
 
 

      Команда выполняется за 7 машинных тактов и  занимает в памяти 2 байта. Команда  имеет: по приемнику информации –  регистровую адресацию, по источнику  – непосредственную.

   2.2. Арифметическая команда INR M

      Микропрограмма  выполнения команды INR M. Предположим, что команда расположена по адресу 0300H, а в ячейке памяти с адресом 0200Н содержится значение 07Н.

      Алгоритм  выполнения данной команды выглядит следующим образом:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Функциональная  схема интерпретатора будет выглядеть следующим образом:

    

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Описание  микроопераций

        
 
 
 
 
 
 
 
 

      Команда выполняется за 10 машинных тактов и  занимает в памяти 1 байт. Команда  по приемнику и по источнику информации имеет  косвенный тип адресации.

   2.3. Команда передачи управления Jmp addr

      Микропрограмма  выполнения команды Jmp addr. Предположим, что команда расположена по адресу 0300H, а значение addr равно 0450Н.

      Алгоритм  выполнения данной команды выглядит следующим образом:

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Функциональная схема интерпретатора будет выглядеть следующим образом:

 

    

 
 
 

    

    

 

    

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Описание  микроопераций

 
 
 
 
 
 
 
 

     Команда выполняется за 10 машинных тактов и  занимает в памяти 3 байта. Команда  имеет по источнику информации непосредственный тип адресации.

Заключение

      В результате, в курсовом проекте была реализована разработка интерпретатора команд микропроцессора на примере трех заданных. Для каждой команды в ходе работы были представлены алгоритмы выполнения данных команд, приведены описания микроопераций и функциональные схемы интерпретаторов. А также указаны способы адресации, количество тактов, за которые каждая команда выполняется, и количество занимаемых в памяти байт.