ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ по дисциплине «Организация ЭВМ, комплексов и систем» тема: «Устройство умножения троичных чисел»
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ по дисциплине «Организация ЭВМ, комплексов и систем» тема: «Устройство умножения троичных чисел»
Требуется сконструировать устройство умножения троичных чисел. Интерфейс, связывающий проектируемое устройство с ЭВМ –PCI. Разрядность входных данных — 16 бит. Разрядность выходного данного-32 бита.
Представление троичного числа в ЭВМ, оперирующей двоичными числами, является довольно затруднительным. Чтобы уйти от этого проектировались специальные ЭВМ, у которых базовый формат данных был троичным. Это достигалось использованием специальных элементов памяти с третьим состоянием. Однако в нашем случае такое решение невозможно, так как мы жестко привязаны к ЭВМ с архитектурой IBM.
При выборе метода реализации устройства следует учитывать требования к его работе: a) при выбранной схеме реализации устройство умножения должно выполнять обработку быстрее, чем центральный процессор б) схема должна быть экономичной.
Прием данных осуществляется по шине данных D. Она 16-х разрядная. Входные данные 16-ти разрядные, и при пересылке их между памятью ЭВМ и устройством умножения тот операнд, на который умножают (В) — множитель, передается первым, а тот, который умножают (А) – множимое, вторым. Так как результат перемножения представлен тридцатидвухразрядным числом, его приходится передавать за два цикла. Читать далее
Применять в проектируемом устройстве традиционные схемы суммирования весьма затруднительно, так как они построены для работы с двоичными числами. Конечно, можно переводить троичное число в двоичную форму, и в таком виде выполнять суммирование. Однако это потребовало бы слишком значительных аппаратных и временных затрат и подобное устройство не имело бы никаких преимуществ перед ЦП. Поэтому необходимо спроектировать Читать далее
При построении устройства (см.) выбран широко известный метод умножения – циклическое суммирование. Для обмена данными с памятью ЭВМ используется интерфейс PCI. Устройство состоит из следующих функциональных частей: —Блок управления — – Это единая комбинационная схема. При проектировании разрабатывается алгоритм ее функционирования и временные диаграммы. Конкретная реализация зависит от технологии производителя. Управляется тактовым сигналом (CLK), сигналами Читать далее
Все устройство, для удешевления производства и упрощения сборки предполагается изготовить в виде отдельной заказной микросхемы, группы сигналов которой представлены в таблице 1: Название группы Краткое описание группы PCI_SIGNALS Сигналы сопряжения с контроллером PcCard (#OE, #CLOCK, , #IOWR) см. Техническую документацию по PCI 1250A DMA_ SIGNALS Группа, организующая запросы на ПДП #WP и #INPACK (в зависимости Читать далее
Проектируемая СБИС состоит из следующих функциональных частей: — Блок управления c тактовым генератором; — Обрабатывающий блок; — Запоминающее устройство; — Блок обмена данными.
При проектировании принципиальной схемы, учитывая анализ входных данных и требований к выполнению работы, базовой технологией выбора интегральных микросхем была выбрана ТТЛ, и в соответствии с этим был произведен выбор следующих элементов:
Устройство умножения троичных чисел содержит следующие элементы (см. схему принципиальную): 1 PCI контроллер (DD1); 2 Заказную СБИС (DD2);
Конструктивно устройство умножения представляет плату, которая вставляется в слот платы расширения контроллер PcCard. Ограничение размера платы определяется размером корпуса и количеством и размещением шлейфов. Интерфейсный разъём устройства представляет собой печатный проводник, вставляемый в разъём платы расширения.
В данном курсовом проекте было разработано устройство перемножения троичных чисел. Для этого был разработан троичный сумматор.
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ по дисциплине «Организация ЭВМ, комплексов и систем» тема: «Транспьютерная сеть»
Транспьютер имеет набор команд для управления процессами и микропрограммируемый планировщик процессов, который реализует исполнение процессов в режиме разделения времени. Процессы исполняются с двумя уровнями приоритета: · Высокоприоритетные процессы (уровень приоритета 0) · Низкоприоритетные процессы (уровень приоритета 1) Число процессов каждого уровня не ограничено.
Исходя из постановки задачи, к устройству предъявляются следующие требования: · Устройство должно являться самостоятельной функциональной единицей, управляемой посредством интерфейса компьютером IBM PC/AT. · Скорость вычислений данной сети по времени решения поставленной задачи должна превосходить время, решаемой на компьютере IBM PC/AT.
Транспьютерная сеть представляет собой набор кластеров, соединенных между собой посредством коммутаторов, находящихся на материнской плате (см. ПГУ.701.020.007.Э2). 3.1.1. Для обеспечения связи между материнской платой и компьютером используется интерфейс RS-232. Микросхема-драйвер является связующим звеном, на вход которого поступают сигналы RTS, RXD, TXD, DSR, и CTS с интерфейса, имеющие уровни интерфейса RS-232, а на выходе микросхемы-драйвера формируются Читать далее
4.1. Микропроцессор ST20450 фирмы SGS-THOMSON MICROELECTRONICS содержит в себе: а) ЦПУ с сокращенным набором команд (RISC), имеющее быстродействие 32 MIPS на частоте 40 MHz; б) внутрикристальное ОЗУ (On-chip RAM) емкостью 16 Кбайт со скоростью обмена 160 Мбайт/сек; в) 32-разрядная шина памяти, позволяющая адресовать до 4 Гбайт внешней по отношению к кристаллу памяти и имеющая быстродействие Читать далее
Арбитр памяти. Графическое обозначение данной микросхемы: Сигналы делятся на три группы:
Конструктивно спроектированное устройство состоит из 2 основных частей: материнской платы и слоты расширения, вставляемого в данную плату. Поэтому при рассмотрении выбора конструкции необходимо учесть параметры для обеих функциональных частей.
В результате проделанных теоретических исследований и работы над поставленной задачей была разработана функциональная схема материнской платы, а также принципиальная схема кластера. Данное устройство может применяться для построения транспьютерных сетей с большой вычислительной способностью. Такие сети используются там, где необходимо производить сложные математические вычисления. Основным преимуществом использования такой сети является декомпозирование основной вычислительной задачи на части, Читать далее
Задание на курсовую работу по дисциплине: «Организация ЭВМ, комплексов и систем» на тему: «Кэшируемая флэш-память»
Компьютерные технологии в наше время развиваются очень стремительными темпами. Одним из направлений ее развития является развитие устройств и средств хранения информации. Данные разработки, прежде всего, ориентированы на увеличение скорость чтения и записи таких устройств. Так же в тени не остается и такой показатель, как емкость.
Требуется разработать схему кэшируемой флэш-памяти, которая бы обеспечивала относительно высокое быстродействие. Она должна сопрягаться с системным интерфейсом Peripheral Component Interconnect (шина взаимодействия периферийных компонентов) (PCI) персонального компьютера фирмы IBM . Способ ввода-вывода — программный. Организация кэш-памяти – ассоциативная по множеству. Размер кэшируемой флэш-памяти должен быть 16 Мбайт. Устройство должно быть целевым устройством при чтении и Читать далее
В данном устройстве требуется реализовать кэш-память. Организация кэш-памяти была задана – ассоциативная по множеству. Требовалось выбрать еще два параметра: стратегию кэширования и стратегию замещения. Существует три различные стратегии, определяющие дальнейшие действия кэш-контроллера: сквозная запись, отложенная запись (обратное копирование) и запись с размещением. Первые две стратегии относятся к случаю кэш-попадания, последняя – к ситуации кэш-промаха.
Структурно в кэш-контроллер входят следующие блоки: · память тэгов; · компаратор тэгов; · шифратор;
Во время адресной фазы цикла обмена, которая определяется комбинационной схемой KS1 (таблица истинности которой описана в табл. 3.1), в регистр RG_адреса записывается адрес, по которому будет происходить обращение. С регистра RG_адреса адрес попадает на схему определения присутствия данных находящихся по данному адресу в кэш-памяти (работа схемы описана ниже). Также во время адресной фаза цикла обмена Читать далее
Адрес, записанный в RG_адреса подается на схему определения кэш-попадания. Он делится на 3 части. Одна часть адреса (разряды от 0 до 10) через мультиплексор MX1, подается на память тэгов SRAM. Вторая часть адреса (разряды от 11 до 19) одновременно подается на компаратор тэгов CMP и как часть адреса на шинный формирователь BD6, который по управляющему Читать далее
В качестве основного элемента устройства используется микросхема, выполняемая по заказу, на принципиальной схеме обозначено как К1700ВТ1А. В качестве технологии, на основе которой, будет изготовлена данная микросхема, наиболее оптимально выбрать КМОП, так как эта технология имеет следующие достоинства: высокую степень интеграции, низкое энергопотребление.
Данное устройство содержит следующие элементы (см. схему электрическую принципиальную ПГУ.701078.003 Э3): 1. микросхема сопряжения с интерфейсом PCI (DD1) [4]; 2. микросхема кэш-контроллера (DD2); 3. микросхемы флэш-памяти (DD3, DD4, DD5, DD6); 4. микросхема SRAM (DD7).