Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС-2

Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС-2

Исходные ограничения

Полагается организационная модель процессора с совмещенной памятью команд и данных (модель по Нейману).

Размерность машинных слов - 16 двоичных разрядов.

Команда к выполнению размещена во внешней памяти (по отношению к процессорному фрагменту).

Размер адресного пространства основной памяти - 16 двоичных разрядов.

Число адресуемых регистров общего назначения процессора - 8.

Процессорный фрагмент должен быть отделен от окружения буферами по линиям системных связей: адресным, информационным, управляющим.

Число операндов, задаваемых в команде, не превышает двух для всего набора команд, предусматриваемого вариантами задания.

Набор команд для задания вариантов представлен четырьмя классами команд, в которых выделяются подклассы, по функциональному признаку. В кодировании варианта класс и подкласс задаются первыми двумя десятичными цифрами. Первая цифра определяет номер класса и может принимать значения 1, 2, 3, 4. Вторая цифра определяет номер подкласса. Третья и четвертая цифры в номере варианта определяют способ адресации одного или двух операндов команды.

Состав классов команд представлен:

- командами пересылки данных -1;

командами преобразования данных -2;

командами управления программой -3;

командами управления процессором -4.

Для команд пересылок вариантами заданий предусмотрены восемь подклассов:

пересылка из процессора в память данных - 1;

пересылка из памяти данных в процессор - 2;

пересылка из процессора в порты внешних устройств -3;

пересылка из портов в процессор - 4;

пересылка в стек из процессора -5;

пересылка в процессор из стека -6;

обмен данными в процессоре или между процессором и памятью данных -7;

загрузка объектов адресации команд / данных - 8.

Для команд преобразования данных предусмотрены шестнадцать подклассов:

- арифметическое сложение -0;

арифметическое сложение с переносом - 1;

арифметическое вычитание - 2;

арифметическое вычитание с заёмом -3;

логическое «И» - 4;

логическое «ИЛИ» - 5;

исключающее «ИЛИ» - 6;

инверсия -7;

инкремент счетчика - 8;

декремент счетчика - 9;

сдвиг циклический влево - А;

сдвиг циклический влево через бит Сr - В;

сдвиг циклический вправо - Сr;

сдвиг циклический вправо через бит Сr - D;

арифметическое сравнение - E;

десятичная коррекция после сложения - F.

Для команд управления программой варианта задания предусмотрено девять подклассов:

- безусловный переход по программе - 1;

условный переход по нулю - 2;

безусловный вызов подпрограммы -3;

условный вызов подпрограммы по нулю - 4;

условный переход по переносу / заёму - 5;

прерывание аппаратное программы - 6;

прерывание программы командой - 7;

возврат из подпрограммы - 8;

возврат из аппаратного прерывания - 9.

Для команд управления процессором предусмотрены шесть подклассов:

разрешить прерывание аппаратное - 1;

запретить аппаратное прерывание - 2;

останов процессора - 3;

инкремент программного счетчика - 4;

включить в активное состояние первый из двух банков регистров общего назначения - 5;

включить в активное состояние второй из двух банков регистров общего назначения - 6;

В вариантах заданий предусмотрены следующие восемь способов задания адресов данных, номера которых являются третьей, четвертой цифрами обозначения варианта:

прямой регистровый -1;

косвенный регистровый -2;

прямой абсолютный -3;

- индексный со смещением 7 F - 4;

относительный со смещением 7 F -5;

непосредственный - 6;

неявный косвенный через указатель стека - 7;

неявный регистровый - 8.

Для команд преобразования данных в исполнении процессора и микропрограммы следует предусмотреть установку признаков результата нуль/не нуль, наличие / отсутствие переноса (заёма), знака ().

В командах пересылки и преобразования данных задаются явно или неявно не более двух объектов адресации. В командах управления программой и процессором предусматривается один объект адресации. Анализ сведений о команде по варианту следует выполнять, просматривая вариант слева направо и, если четвертая цифра в обозначении не задана, то исполнитель вправе самостоятельно выбрать способ адресации (если он необходим).

Пример записи и анализа варианта задания:

Вариант 2113

Варианту соответствует команда: преобразование по форме арифметическое сложение с учетом установленного предшествующими командами флага перенос двух операндов. Один из операндов находится в ячейке памяти, косвенно адресуемой регистром, а другой - в ячейке памяти, адресуемой прямым абсолютным способом. Место размещения результата не определено. Регистр флагов должно применить при определении суммы, учитывая состояние бита перенос, и установить новое значение флага переноса, нуля, знака по результатам суммирования.

Больше работ по теме: