Глава 10

Курсовая работа

1. Цель и содержание работы

Целью курсовой работы является:

- обобщение, закрепление и углубление знаний по дисциплинам, связанным с проектированием средств ВТ;

- формирование навыков разработки и оформления текстовой и графической технической документации;

- развитие навыков устных сообщений по содержанию работы.

Содержанием курсовой работы является разработка арифметико-логического устройства (АЛУ), реализующего заданный набор операций с учетом ограничений на код выполнения операций и способ построения управляющего автомата.

2. Задания

Задания на курсовую работу включают в себя некоторый набор исходных данных и ограничений для проектирования АЛУ. Все варианты задания сведены в табл. 10.1. Строка таблицы представляет один вариант задания, причем номер варианта определяется номером группы (1—2) и порядковым номером студента по списку группы (1—25).

Разрабатываемое АЛУ должно выполнять одну арифметическую и одну поразрядную бинарную логическую операцию, причем на способ выполнения арифметической операции заданием накладываются некоторые ограничения. Варианты операций обозначаются в табл. 10.1 следующим образом:

± — алгебраическое сложение/вычитание;

 — умножение обыкновенное;

2 — умножение ускоренное (с анализом двух разрядов множителя);

+1 —деление с восстановлением остатка;

1 — деление без восстановления остатка;

 —дизъюнкция;

& — конъюнкция;

— неравнозначность;

— эквивалентность.

Для всех вариантов заданий исходные данные (операнды) поступают в формате 16-разрядных двоичных чисел с фиксированной запятой, представленных в прямом коде [ a₀a₁ …a₁₅]_d, [b₀b₁…b₁₅]_d, причем нулевой разряд является знаковым и запятая фиксирована после знакового разряда. Таким образом, в арифметических операциях участвуют правильные дроби со своими знаками (в логических операциях, естественно, положение запятой и знак игнорируются, операции выполняются над 16-разрядными двоичными векторами). Соответственно, результат операции должен быть представлен в той же фор­ме [c₀c₁…c₁₅]_d.

В задании вводится ограничение на код выполнения операции (столбец Код ВО в табл. 10.1). Если код ВО отличается от прямого— обратный (ОК) или дополнительный (ДК), то при выполнении арифметической операции следует перевести операнды в заданный код, выполнить в нем операцию, а результат вновь перевести в прямой код. Логические операции, естественно, выполняются без всякого преобразования.

Результатом выполнения операции в АЛУ должно быть не только значение суммы (произведения, конъюнкции и др.) но и признаки результата (флаги). Каждый вариант задания предполагает формирования двух различных флагов (заданных в столбце Флаги табл. 10.1) из приведенного ниже множества.

Z — признак нулевого результата;

Р — признак четности числа единиц в результате;

С — признак переноса (заема) из старшего разряда;

OV — признак арифметического переполнения.

В столбце Тип УА задан номер типа управляющего автомата, который необходимо использовать при проектировании заданного АЛУ. Список типов УА приведен ниже.

1 — "жесткая логика", автомат Мура;

2 — "жесткая логика", автомат Мили;

3 — программируемая логика, единый формат микрокоманды, принудительная адресация;

4— программируемая логика, единый формат микрокоманды, естественная адресация;

5 — программируемая логика, различные форматы для операционных микрокоманд и микрокоманд перехода, естественная адресация;

6 — программируемая логика, различные форматы для операционных микрокоманд и микрокоманд перехода, принудительная адресация.

В задании не определены ограничения на базис логических, операционных элементов и элементов памяти. Поэтому при разработке структурных и функциональных схем можно использовать любые стандартные логические и операционные элементы.

Таблица 10.1. Варианты курсовых заданий

№	Опера- ции	Код ВО	Флаги	Тип УА	№	Опера- ции	Код ВО	Флаги	Тип УА
1-1	, &	ПК	OV, Z	2	2-1	2, 	ПК	OV, P	4
1-2	, 	ПК	OV, P	3	2-2	, 	ПК	OV, C	1
1-3	1, 	ПК	OV, Z	4	2-3	, &	ОК	OV, Z	5
1-4	2, 	ПК	OV, C	5	2-4	2, 	ПК	OV, P	6
1-5	2, &	ПК	OV, Z	6	2-5	, &	ПК	OV, Z	4
1-6	, 	ПК	OV, P	1	2-6	1, 	ПК	OV, P	3
1-7	, 	ОК	OV, C	2	2-7	, &	ДК	OV, Z	2
1-8	2, 	ПК	OV, P	3	2-8	2, 	ПК	OV, P	5
1-9	1, &	ПК	OV, Z	4	2-9	2, &	ПК	OV, Z	4
1-10	2, 	ПК	OV, C	5	2-10	2, 	ПК	OV, P	6
1-11	, 	ДК	OV, Z	6	2-11	, &	ОК	OV, Z	1
1-12	, 	ПК	OV, P	5	2-12	1, 	ПК	OV, Z	2
1-13	, 	ОК	OV, C	4	2-13	, &	ДК	OV, C	3
1-14	2, 	ПК	OV, P	6	2-14	2, 	ПК	OV, Z	4
1-15	, &	ДК	OV, Z	3	2-15	1, 	ПК	OV, P	3
1-16	, 	ПК	OV, C	2	2-16	2, 	ПК	OV, Z	2
1-17	, 	ПК	OV, Z	1	2-17	, &	ОК	OV, C	1
1-18	2, 	ПК	OV, P	1	2-18	, 	ПК	OV, C	6
1-19	, &	ОК	OV, C	2	2-19	1, &	ПК	OV, Z	5
1-20	2, 	ПК	OV, P	3	2-20	2, 	ПК	OV, P	1
1-21	1, &	ПК	OV, Z	4	2-21	, 	ОК	OV, Z	2
1-22	, 	ПК	OV, C	5	2-22	, 	ПК	OV, Z	6
1-23	, &	ДК	OV, Z	6	2-23	, &	ДК	OV, P	5
1-24	2, 	ПК	OV, P	3	2-24	2, 	ПК	OV, C	4
1-25	1, 	ПК	OV, C	3	2-25	2, 	ПК	OV, Z	3