📄Работа №165299
Тема: Специализированный процессор на ПЛИС
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Информатика и вычислительная техника
Объем:
75 листов
Год:
2020
Просмотров:
107
4750
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ задания на ВКР 5
1.1 Анализ предметной области 6
1.1.1 Принципы построения процессоров ЭВМ 6
1.1.2 Архитектура процессоров 7
1.1.3 Структура процессора 9
1.1.4 Операционный автомат 11
1.1.5 Управляющий автомат 17
1.2 Код и формат операндов 21
1.3 Система команд спецпроцессора 25
1.4 Выбор ПЛИС для реализации спецпроцессора 29
1.5 Результаты анализа 31
2 Проектирование структурной схемы спецпроцессора 32
2.1 Условное графическое обозначение спецпроцессора 32
2.2 Разработка операционного автомата спецпроцессора 33
2.2.1 Функциональная схема ОА 33
2.2.2 Блок формирования флажков 35
2.2.3 Элементы и узлы ОА 38
2.2.4 Осведомительные и управляющие сигналы 43
2.3 Разработка управляющего автомата 46
2.3.1 Определение требований к компонентам 46
2.3.2 Элементы и узлы УА 48
3 Реализация на ПЛИС 51
3.1 Операционный автомат 51
3.2 Управляющий автомат 57
3.3 Главный модуль 60
4 Проверка работы спецпроцессора 60
4.1 Разработка граф-схемы микропрограммы 61
4.2 Разработка микропрограммы 66
4.3 Результаты выполнения 68
4.4 Тестирование 70
4.5 Выводы по главе 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 74
1 Анализ задания на ВКР 5
1.1 Анализ предметной области 6
1.1.1 Принципы построения процессоров ЭВМ 6
1.1.2 Архитектура процессоров 7
1.1.3 Структура процессора 9
1.1.4 Операционный автомат 11
1.1.5 Управляющий автомат 17
1.2 Код и формат операндов 21
1.3 Система команд спецпроцессора 25
1.4 Выбор ПЛИС для реализации спецпроцессора 29
1.5 Результаты анализа 31
2 Проектирование структурной схемы спецпроцессора 32
2.1 Условное графическое обозначение спецпроцессора 32
2.2 Разработка операционного автомата спецпроцессора 33
2.2.1 Функциональная схема ОА 33
2.2.2 Блок формирования флажков 35
2.2.3 Элементы и узлы ОА 38
2.2.4 Осведомительные и управляющие сигналы 43
2.3 Разработка управляющего автомата 46
2.3.1 Определение требований к компонентам 46
2.3.2 Элементы и узлы УА 48
3 Реализация на ПЛИС 51
3.1 Операционный автомат 51
3.2 Управляющий автомат 57
3.3 Главный модуль 60
4 Проверка работы спецпроцессора 60
4.1 Разработка граф-схемы микропрограммы 61
4.2 Разработка микропрограммы 66
4.3 Результаты выполнения 68
4.4 Тестирование 70
4.5 Выводы по главе 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 74
📖 Введение
При изучении дисциплины «Прикладная теория цифровых автоматов», в качестве курсового проекта студентам необходимо разработать функциональную схему специализированного процессора, который предназначен для выполнения заданных арифметических операций [1].
В настоящее время проверка правильности разработанных в курсовом проекте функциональной схемы и микропрограммы проверяется преподавателем «вручную». Использование заявленной разработки в учебном процессе позволит сократить трудозатраты преподавателя на проверку, что должно привести к повышению качества обучения.
Целью данной работы является разработка на ПЛИС специализированного процессора, состоящего из операционного и управляющего автоматов, предназначенного для выполнения арифметических операций. Для достижения цели в работе решаются следующие задачи:
1. Выполнить анализ предметной области
1.1. Рассмотреть принципы построения процессоров ЭВМ как сочетания операционного и управляющего автоматов.
1.2. Выполнить анализ вариантов задания на курсовое проектирование с целью составления списка необходимых условий (флажков), в соответствии с которыми требуется выполнить ту или иную арифметическую операцию.
1.3. Выполнить анализ вариантов задания на курсовое проектирование с целью составления системы команд спецпроцессора.
2. Разработать функциональную схему спецпроцессора.
3. Выполнить проектирование специализированного процессора на ПЛИС.
4. Реализовать спецпроцессор.
5. Выполнить тестирование разработки.
6. Разработать инструкцию пользователя.
1 Анализ задания на ВКР
В соответствии с заданием на ВКР необходимо разработать специализированный процессор на ПЛИС, состоящий из операционного и управляющего автоматов, для проверки специализированных процессоров, разрабатываемых студентами в рамках курсового проектирования по дисциплине «Прикладная теория цифровых автоматов».
Исходные данные:
1. Арифметические операции и условия, при которых они должны выполняться представлены в методических указаниях по курсовому проектированию [1].
2. Код чисел, поступающих в спецпроцессор - модифицированный дополнительный.
3. Код обработки - модифицированный дополнительный.
4. Код выдачи результата - модифицированный дополнительный.
5. Разрядность операндов - 8.
6. Формат представления чисел - с фиксированной точкой.
7. Масштабный коэффициент Кд = 26.
8. Тип управляющего автомата - микропрограммный автомат с программируемой логикой и принудительной адресацией.
Требуемые особенности реализации:
Для реализации спецпроцессора на ПЛИС использовать структурный метод для чего разработать библиотеку модулей элементов, узлов и устройств спецпроцессора.
В настоящее время проверка правильности разработанных в курсовом проекте функциональной схемы и микропрограммы проверяется преподавателем «вручную». Использование заявленной разработки в учебном процессе позволит сократить трудозатраты преподавателя на проверку, что должно привести к повышению качества обучения.
Целью данной работы является разработка на ПЛИС специализированного процессора, состоящего из операционного и управляющего автоматов, предназначенного для выполнения арифметических операций. Для достижения цели в работе решаются следующие задачи:
1. Выполнить анализ предметной области
1.1. Рассмотреть принципы построения процессоров ЭВМ как сочетания операционного и управляющего автоматов.
1.2. Выполнить анализ вариантов задания на курсовое проектирование с целью составления списка необходимых условий (флажков), в соответствии с которыми требуется выполнить ту или иную арифметическую операцию.
1.3. Выполнить анализ вариантов задания на курсовое проектирование с целью составления системы команд спецпроцессора.
2. Разработать функциональную схему спецпроцессора.
3. Выполнить проектирование специализированного процессора на ПЛИС.
4. Реализовать спецпроцессор.
5. Выполнить тестирование разработки.
6. Разработать инструкцию пользователя.
1 Анализ задания на ВКР
В соответствии с заданием на ВКР необходимо разработать специализированный процессор на ПЛИС, состоящий из операционного и управляющего автоматов, для проверки специализированных процессоров, разрабатываемых студентами в рамках курсового проектирования по дисциплине «Прикладная теория цифровых автоматов».
Исходные данные:
1. Арифметические операции и условия, при которых они должны выполняться представлены в методических указаниях по курсовому проектированию [1].
2. Код чисел, поступающих в спецпроцессор - модифицированный дополнительный.
3. Код обработки - модифицированный дополнительный.
4. Код выдачи результата - модифицированный дополнительный.
5. Разрядность операндов - 8.
6. Формат представления чисел - с фиксированной точкой.
7. Масштабный коэффициент Кд = 26.
8. Тип управляющего автомата - микропрограммный автомат с программируемой логикой и принудительной адресацией.
Требуемые особенности реализации:
Для реализации спецпроцессора на ПЛИС использовать структурный метод для чего разработать библиотеку модулей элементов, узлов и устройств спецпроцессора.
✅ Заключение
Результатом выполнения данной работы является разработанный специализированный процессор, состоящий из двух автоматов - операционного и управляющего, и выполняющего заданную арифметическую операцию (операцию арифметического сложения в дополнительном коде двоичных чисел представленных в модифицированном коде с плавающей точкой).
В процессе выполнения были решены следующие задачи:
1. Рассмотрены принципы построения процессоров ЭВМ как сочетания операционного и управляющего автоматов.
2. Выполнен обзор предметной области и проведен анализ вариантов задания на курсовое проектирование, в ходе которого составлен список необходимых флажков, в соответствии с которыми требуется выполнить ту или иную арифметическую операцию, а также составлена система команд спецпроцессора.
3. Разработана функциональная схема спецпроцессора.
4. Выполнено проектирование специализированного процессора на ПЛИС.
5. Реализован спецпроцессор.
6. Выполнено тестирование разработки.
В процессе выполнения были решены следующие задачи:
1. Рассмотрены принципы построения процессоров ЭВМ как сочетания операционного и управляющего автоматов.
2. Выполнен обзор предметной области и проведен анализ вариантов задания на курсовое проектирование, в ходе которого составлен список необходимых флажков, в соответствии с которыми требуется выполнить ту или иную арифметическую операцию, а также составлена система команд спецпроцессора.
3. Разработана функциональная схема спецпроцессора.
4. Выполнено проектирование специализированного процессора на ПЛИС.
5. Реализован спецпроцессор.
6. Выполнено тестирование разработки.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.