2. Побудова блоку оброблення даних

Необхідна довжина розрядної сітки процесора забезпечується шляхом з’єднання кількох ПЕ ВСІ, як показано на рис. 3.

Виходи ознак CO, F15, V, Z (ПЕ DD4) підключаються до регістра стану RGC (на рис. 3. відсутній).

Рис. 3. Об’єднання ПЕ ВС1 при послідовному поширенні переносу

Дані в блок поступають із шини DI (15:0).

Результат перетворення видається на шину даних DO (15:0).

1(8:0)

В(3:0)

А(3:0)

SQ15

SQO

SB15

SBO

СІ

.

Керування операційним блоком процесора відбувається за допомогою мікрокоманди:

3. Використання БОД. Розробити мікропрограму обчислення виразу f=a/2+(b-c)/4 для 16-розрядного процесора. Дані а, b та c подані в доповнювальному коді. Варіант мікроалгоритму показаний на рис. 4.

Рис. 4. Мікроалгоритм обчислення f=a/2+(b-c)/4

Розглянемо реалізацію мікрокоманди (блок 3).

Для виразу R0= (R0-DI(c))/2 джерелами даних на входах S та R АЛП (див. рис. 1) є регістр R0 RAM та вхідна шина DI з операндом с (DI(c)). Відповідно до табл. 1 визначимо значення мікрокоду 1(2:0) =101 =5. Читання з RAM робиться через порт В. В АЛП повинна виконуватись операція S-R, якій відповідає мікрокод І(6:3)=001=1 (табл. 2). При цьому СІ=1. Результат з виходу F АЛП записується в RAM за адресою В=00 зі зсувом на один розряд вправо. Одночасно зсувається вправо на один розряд також вміст регістра RGQ. Цим діям відповідає мікрокод I(8:6)=100=4 (див. табл. 3). При арифметичному зсуві вправо старший розряд, який звільняється, заповнюється знаком числа F(15). Для реалізації блоку 3 обов'язковими є такі поля МК: I=415, В=00, SQ15=0, SB15=F(15), СІ=1.

Послідовність МК, яка відповідає мікрокроалгоритму (рис. 4), наведена в табл. 4. Знаком "х" позначені довільні значення коду. Мікрокоманди 3 та 5 відповідно реалізують операції віднімання та додавання.

Таблиця 4

Мікропрограма обчислення f=a/2+(b-c)/4

МК	Оператори	Мікрокоманда
		1(8:0)	B(3:0)	A(3:0)		SQ15	SQ0	SB 15	SB0	CI
1	RGQ=DI(a)+0	037	XX	XX	1	X	X	X	X	X
2	RO=DI(b)+()	337	00	XX	1	X	X	X	X	X
3	RO=(RO-DI(c))/2, RGQ =R1 (RGQ)	415	00	00	1	0	X	F(15)	-	1
4	R0=(R0+0)/2	533	00	XX	1	X	X	F(15)	X	X
5	RO=RO+RGQ	300	00	00	0	X	X	X	X	0

Обладнання, прилади та матеріали

В ЛР моделюється BIC ВС1 з використанням ПП «Емулятор К1804 ВС1» [ ]. Для проведення ЛР необхідний клас ПК.

Заходи безпеки при виконанні ЛР

Заходи безпеки відповідають вимогам, яким необхідно дотримуватись при роботі в комп’ютерному класі.

Порядок виконання роботи

1. В лабораторному зошиті наводяться мета, завдання, основні теоретичні положення та розв’язки завдання.

2. Результати домашнього завдання необхідно представити викладачу.

3. Варіанти завдань наведені в табл. 5, кожне з яких складається з двох частин:

– в першій частині розробляють принципову схему БОД розрядності n. Для запам’ятовування ознак Z, V, СО, N. В використовується регістр стану RGC.

– в другій частині розроблюють алгоритми та мікропрограми функцій (табл. 6). Якщо в табл. 5 джерелами операндів виступають регістри RAM та Q, то спочатку їх необхідно завантажити. Для цього використовують мікрокоманди RAM[i]=DI(x) та Q=DI(X). В колонці 3 запис 5(хЗ) означає: 5 - адреса регістра RAM; хЗ - змінна, яка розміщена в RAM[5]. В колонці 4 символами 0,1 позначені відповідні константи. В 6-й колонці вказані адреси регістрів RAM. Знаком "+" в колонках 7, 8 відмічені приймачі результату обчислення функції. Знаком Z позначений 3- й стан шини DO.

2. Дані для ПП "Емулятор К1804ВС1" готують у вигляді МП відповідно до (табл. 7).

Таблиця 7

Вихідні дані для ПП «Емулятор К 1804ВС1»

Номер МК	МК									Дані
	instr	RB	RA	Ш	SQ15	SQO	SB15	SBO	СІ
1	037	XX	XX	0	X	X	X	X	X	000004(8)
2	337	00(8)	XX	0	X	X	X	X	X	000002(8)
3	034	01(8)	00(8)	0	-	0	-	0	0	хххххх
4	301	00(8)	01 (8)	0	X	X	X	X	0	хххххх
5	010	XX	00(8)	0	X	X	X	X	1	хххххх
6	537	00(8)	XX	0	X	X	0	-	X	000010(8)
7	300	00(8)	00(8)	0	X	X	X	X	0	хххххх

Таблиця 5

Варіанти завдань

Номер варіанта	Функція	Джерела операндів			Приймачі результату			Значення операндів	БОД
		RAM [і]	DI	RQ	RAM(i)	RQ	DO		n
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	1	5(х3),0(х2)	1		15	+	+	x3=l, x2=5	8
2	3	1(х1), 5(х2)			15		+	xl=l, x2=6	12
3	8	0(х2),1(х3)	х1				+	x2=6, x3=0, xl=2	12
4	3	6(х2)	х1	х1	7		+	x2=4, x=3	16
5	4	2(х2)		х1		+	+	і =10 • x2=6, xl=l	16
6	1	5(х2)		х1	6		+	x2=2, xl=3	16
7	3	4(х2)	х1	х1	12	+	Z	x2=2, xl=6	12
8	7	5(х2)		х1	6		+	x2=2, xl=3	12
9	5	2(х2)	0	х1	7	+	+	x2=l, x3=5, xl=4	8
10	8	3(х2),0(х1)		х3	7	+		xl=2, x3=4, x2=l	8
11	9	7(хЗ),1(х1)	х2		12	+	+	x3=3, xl=5, x2=l	16
12	7	2(х2),7(х1)		х3	10		+	х2=5, х1=-7, хЗ=9	16

Таблиця 9

Множина функцій

Номер функції	Функція
1	f=x3 v x2+l
2	f=x2 xl+1
3	f=x2/2+2x 1
4	Читання регістрів RGQ, RAM [i]
5	Запис "0" в RGQ
6	f=(x2+l)/2
7	f=( x2 xl )+x3
8	f = (x2 xl) x3
9	f=(x3-xl+x2)*2

3. ПП "Емулятор К1804ВС1" призначена для контролю та налагодження МП (мікрокоманд) керування БОД.

Максимальний розмір ПП - 99 МК (рядків).

Інтерфейс ПП виконаний у вигляді меню режимів та сукупності підменю кожного із режимів.

Вибір режиму в меню здійснюють натисненням клавіш "Влево", "Вправо", вхід в режим - за допомогою клавіши "Ввод".

Вибір режиму в підменю виконують за допомогою клавіш "Вниз", "Вверх", а вхід в режим - клавішею "Ввод".

3.1. Режим "Редактор". Забезпечує створення та редагування МК і має такі підрежими:

"Створення" - МП завантажується в ПК;

"Редагування" - редагування мікрокоманд МП.

При завантаженні МП необхідно враховувати: стани "0" та "1" указуються відповідно цифрами 0 та 1; довільний стан позначається знаком "х"; вихід позначається знаком, числові дані та адреси А та В представляють у 8-й системі обчислення.

В цьому режимі використовують такі клавіші:

"Влево" - курсор перемішується вліво;

"Вправо" - курсор перемішується вправо;

"Вверх" - курсор переміщується вгору;

"Вниз" - курсор перемішується донизу;

"Home" - курсор переміщується до початку рядка;

"End" - курсор переміщується до кінця рядка;

"Pg/Down" - курсор переміщується на сторінку донизу;

"Pg/Up" - курсор перемішується на сторінку вгору;

"0,...,7,х" - набір коду адреси та значень логічних сигналів;

- знищення рядка мікрокоманди;

"Space" - переміщення курсору вправо;

"F4" - контроль помилок, що обов'язковий для режиму "Обчислення"; "F1" - довідкова інформація.

2. Режим "Обчислення". Забезпечує автоматичне або покрокове виконання МП і має підрежими:

"Результат" - автоматичне виконання МП;

"Крок"- покрокове виконання МП.

Числова інформація представлена у 8-й системі обчислення, номери регістрів RAM - в 10-й системі обчислення.

2. Режим "Допомога" видає довідкову інформацію.

3. Режим "Вихід" забезпечує вихід в середовище ОС.

1. Приклад автоматичної обробки МП (режим "Обчислення" та підрежими "Результат", "Друк") приведений на рис. 5.

СОЗП	R0 000008	R4 000000	R8 000000		R12 000000
	R1 000004	R5 000000	R9 000000		R13 000000
	R2 000000	R6 000000	R10 000000		R14 000000
	R3 000000	R7 000000	R11 000000		R15 000000
	DO 000004 СО 0 V 0 SQ15 0 SQO 0			DO,
	RO 000004 F15 0 Z 0 SB15 0 SBO 0			ознаки

Рис.5. Стан 4 регістрів RAM, шини DO після виконання мікропрограми.

Оформлення результатів експерименту

Результатами виконання ЛР є принципіальна схема БОД, мікропрограми задач завдання.

Обробка експериментальних даних

Результати одержані в ЛР порівнюються із результатами ПП «Емулятор ВС1».

Аналіз одержаних результатів

Формулюються висновки по результатам виконання ЛР.

Запитання для самоперевірки

1. Назвіть основні блоки ПЕ К1804ВС1.

2. В якому коді представляються дані?

3. Назвіть джерела операндів та приймачів результату.

4. Назвіть операції, які виконуються за один такт.

5. Які ознаки формуються в ПЕ ВС1?

6. Назвіть можливі призначення регістра Q.

7. Яка чисельність регістрів RAM?

8. Призначення вузла ShL1?

Джерела

[2].