Анализ операций умножения и деления в конкретной модели АЛУ

    Дисциплина: Технические
    Тип работы: Курсовая
    Тема: Анализ операций умножения и деления в конкретной модели АЛУ

    Введение
    Создание фирмой
    Intel первого микропроцессора в 1971 году положило начало эпохе компьютеризации. “Благодаря микропроцессорам компьютеры стали массовым, общедоступным продуктом ”,- заявил
    Тед Хофф, один из изобретателей первого процессора. Его имя, вместе с именами его коллег - Федерико Феджина и Стива Мейзора, внесено в список лауреатов Национального зала славы
    изобретателей США, а само изобретение признано одним из величайших достижений ХХ века.
    За чуть более чем четвертьвековую историю микропроцессоры прошли поистине гигантский путь. Первый чип
    Intel 4004
    работал на частоте 750 Кгц, содержал 2300 транзисторов и стоил около 200 долларов. Производительность его оценивалась в 60 тысяч операций в секунду. На сегодняшний
    день рекордные показатели принадлежат микропроцессорам
    Alpha 21264 фирмы
    DEC и составляют:
    600 МГц, 15.2 миллиона транзисторов, 2 миллиарда операций в секунду и около 300 долларов соответственно.
    Сравнение приведенных значений подтверждает оценку успехов микропроцессорной индустрии, данную основателем и председателем совета директоров фирмы
    Intel
    Гордоном Муром: “Если бы автомобилестроение эволюционировало со скоростью полупроводниковой промышленности, то сегодня “Роллс-Ройс” стоил бы 3 доллара, мог бы
    проехать полмиллиона миль на одном галлоне бензина и было бы дешевле его выбросить, чем платить за парковку”
    [ “Intel на
    Comtek’98” CDROM
    - perspectives.html ].
    Такое интенсивное развитие технологий в обществе, где основным предметом труда становится информация, является следствием растущего спроса на новые орудия труда - компьютеры. На
    сегодняшний день компьютеризация является одним из главных направлений научно-технического прогресса и концентрированным его выражением. Количество и качество производимых в стране
    компьютеров, степень насыщенности вычислительной техникой самых разных отраслей становится одним из основных критериев ее экономического и военного потенциала.
    В формируемом ежегодно в США группой экспертов перечне “критических технологий”, охватывающем практически все направления производства, исследований и разработок, оказывающих влияние
    на военный и экономический статус страны, микроэлектронные технологии традиционно занимают первое место.
    В микропроцессорах - наиболее сложных микроэлектронных устройствах - воплощены самые передовые достижения инженерной мысли. В условиях свойственной данной отрасли производства
    жесткой конкуренции и огромных капиталовложений, выпуск каждой новой модели микропроцессора - так или иначе связан с очередным научным, конструкторским, технологическим прорывом.
    Типы микропроцессоров
    Универсальные микропроцессоры предназначаются для применения в вычислительных системах : персональных ЭВМ, рабочих станциях, а в последнее время и в массово-параллельных супер-ЭВМ.
    Основной их характеристикой является наличие развитых устройств для эффективной реализации операций с плавающей точкой над 64 разрядными и более длинными операндами. Предназначаются в
    основном для проведения научно-технических расчетов.
    Цифровые сигнальные процессоры рассчитаны на обработку в реальном времени цифровых потоков, образованных путем оцифровывания аналоговых сигналов. Это обусловливает их сравнительно
    малую разрядность и преимущественно целочисленную обработку. Однако современные сигнальные процессоры способны проводить вычисления с плавающей точкой над 32-40 разрядными операндами.
    Кроме того, появился класс медийных процессоров, представляющих собой законченные системы для обработки аудио- и видеоинформации.
    Наибольшей специализацией и разнообразием функций обладают микроконтроллеры, используемые во встроенных системах управления, в том числе и в бытовых приборах. Общее число кристаллов
    с различными системами команд превышает 500, и все они, в силу существования изделий с их использованием, имеют свою устойчивую долю рынка.
    В данной курсовой работе на примере цифрового сигнального процессора семейства
    ADSP-21xx производится разбор команд умножения и деления, выполняемых в АЛУ.
    Обобщенная структурная схема персонального компьютера
    Центральное устройство управления
    Арифметико-логическое устройство
    Регистровая память
    Дополнительное устройство управления
    Оперативная память
    Постоянная память
    Контроллер
    Контроллер
    Контроллер
    НМД
    Клавиатура
    Монитор
    Контроллер
    Контроллер
    Принтер
    Модем
    Центральный процессор
    Рис. 1
    Центральный процессор в персональных компьютерах представляет собой микропроцессор, то есть построен на одной микросхеме (БИС,СБИС). В его состав входят:
    Модули оперативной и постоянной памяти, связаны с микропроцессором напрямую. Остальные устройства ( монитор, клавиатура, накопители на магнитных носителях и т.д.) связаны с
    микропроцессором через контроллеры ввода-вывода, которые, в свою очередь, связаны с микропроцессором через системную шину.
    Микропроцессор является ядром ЭВМ (рис.1). Он осуществляет обработку данных и функции управления системой. К функциям управления системой относятся :
    Организация центрального процессора определяется архитектурой и принципами работы ЭВМ ( состав и форматы команд, организация памяти ). Логическая структура включает ряд
    функциональных средств:
    Структурно эти средства разбиваются на центральное устройство управления, АЛУ, внутреннюю память и управляющие устройства, связанные с конкретными устройствами вычислительной
    машины.
    Центральное устройство управления принимает и расшифровывает команды, формирует адреса команд и операндов, формирует последовательности управляющих сигналов
    и обеспечивает координацию работы всех функциональных узлов, посредством выработки синхронизирующих сигналов.
    Внутренняя память входит в состав первого уровня и связана с АЛУ и другими блоками центрального процессора непосредственно и имеет скорость работы соизмеримую со скоростью работы
    блоков процессора.
    в состав центрального процессора. Емкость ее невысока, скорость высокая, но меньше, чем у управляющей памяти. Основной характеристикой данного т
    ипа памяти является разрядность
    Арифметико-логическое устройство
    Общие сведения, функции и классификация
    Арифметико-логическое устройство функционально можно
    разделить на две части :
    а) микропрограммное устройство (устройство управления), задающее последовательность микрокоманд (команд);
    б) операционное устройство (АЛУ), в котором реализуется заданная последовательность
    микрокоманд (команд).
    Устройство управления
    ....
    С у мм а
    т о р
    .......
    .......
    Рг7
    Рг6
    Рг1
    Рг5
    Рг4
    Рг3
    Рг2
    r ..... N
    Рис. 2
    Структурная схема АЛУ и его связь с другими блоками машины показаны на
    рисунке 2. В состав АЛУ входят регистры Рг1 – Рг7, в которых обрабатывается информация , поступающая из оперативной или пассивной памяти N
    1, N
    2, ...N
    S; логические
    схемы, реализующие обработку слов по микрокомандам, поступающим из
    устройства управления.
    Закон переработки информации задает микропрограмма М, которая записывается
    в виде последовательности микрокоманд A
    2, ..., А
    n. При этом различают
    два вида микрокоманд: вн...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены