Проектирование процессора IBM совместимых команд

Разработка структурной схемы процессора; синтез микропрограммного и управляющего автомата с жесткой логикой. Функциональная организация процессора: программные модели, форматы данных и команд. Организация оперативной памяти. Проектирование блока операций.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид учебное пособие
Язык русский
Дата добавления 09.04.2013
Размер файла 1,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

MF - формат ячейки памяти:

· 00 - 32-битное вещественное;

· 01 - 32-битное целое;

· 10 - 64-битное вещественное;

· 11 - 16-битное целое.

P - извлечение из стека:

· 0 - не извлекать из стека;

· 1 - извлекать из стека.

R - направление операции:

· R = 0 - результат возвращается в вершину стека;

· R= 1 - результат возвращается в другой(не в вершину)регистр стека.

ST(i) - элемент регистрового стека:

· 000 - вершина стека;

· ...

· 111 - восьмой элемент стека.

КОП - код операции.

Поля MOD, r/m и SIB кодируются также, как и для базовых команд процессора (см. выше).

Рис. 9. Форматы команд блока FPU

3. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ ПРОЦЕССОРА

Процессор состоит из операционного и управляющего автоматов, которые связаны с основной и регистровой памятью. Для передачи информации между отдельными устройствами ЦВМ используется магистраль М.

3.1 Организация оперативной памяти

В ОП емкостью Е байтов хранятся 16,32 и 64 - слова. Слово читается и записывается в ОП только целиком за одно обращение к ОП. Адрес слова, к которому производится обращение, указывается на регистре адреса основной памяти РгАОП. Длина регистра РгАОП равняется log2Ec, где Ес - емкость ОП в словах, равная:

Ec=E/L,

где L -длина слова ОП в байтах.

Слово информации, которое записывается или читается из ОП, передается в РгИОП. Операция в ОП возбуждается сигналами чтения из ОП ЧТОП и записи в ОП ЗПОП. Момент окончания операции в ОП отмечается сигналом zоп. Так как цикл основной памяти имеет длительность большую, чем такт работы процессора, то должна обеспечиваться синхронизация работы процессора и ОП за счет ждущих вершин микропрограммы.

3.2 Регистровая память

Для увеличения быстродействия процессора применяется РП, состоящая из регистров общего назначения (РОН). РОНы используются в качестве индекс - регистров, базовых регистров, а также для хранения слов и полуслов, участвующих в операциях с фиксированной запятой. РОНы представляют собой 32-разрядные регистры и адресуются числами от 0 до 7, т.е. регистры используются как для хранения адресов , так и для хранения самих операндов. Для обращения к РОНам в командах любого формата отводятся 3-разрядное поле reg.

При выполнении операций с плавающей запятой используется блок FPU, состоящий из восьми регистров длиной в 80 бит. Регистры имеют адресную структуру, т.е. адрес регистра указывается на 3-разрядном регистре адреса РгАРОН. Операнд, который записывается или считается из РП, помещается на регистр РгИРОН. Чтение и запись слова инициируется соответственно сигналами ЧТРП и ЗПРП.

3.3 Рекомендуемая структура процессора

Процессор состоит из операционного и управляющего автоматов. Операционный автомат (блок операций) служит для хранения совокупности слов информации, выполнения набора микроопераций над ними и вычисления логических условий. Основные замечания по разработке блока операций приведены далее.

Управляющий автомат обеспечивает требуемый порядок следования микроопераций на основе заданных микропрограмм.

В структуру процессора включены дополнительные регистры: РгК, БР, СчК

Длина регистра команды РгК(содержит текущую команду) соответствует максимальному формату команды из набора команд, реализуемых процессором. Счетчик адреса команд СчК хранит адрес команды. Так как адрес команды всегда кратен полуслову, то длина СчК определяется емкостью ОП в полусловах, т.е. log2E -I, где Е емкость ОП в байтах. Длина счетчика тактов СЧТ определяется максимальным числом тактов, отводимых для выполнения арифметических операций. Буферный регистр БР используется для хранения части слова ОП в процессе выборки команд из ОП и имеет длину в 1 или 3 полуслова при 32 или 64 разрядной ОП соответственно. При использовании 64 - разрядной ОП буферный регистр для упрощения структуры операционного автомата рекомендуется выносить за пределы памяти операционного автомата и подключать к магистрали непосредственно.

Операционный автомат подключен к магистрали М через регистр Z(буферный), используемый для промежуточного хранения результата микрооперации перед передачей его в память.

Хранение признаков перехода и состояний процессора обеспечивает совокупность триггеров состояний. Состояние этих триггеров входит в набор осведомительных сигналов Х операционного автомата. Дополнительно в состав процессора вводятся регистры, на которых размещаются поля текущего слова состояния программы ССП (регистры флагов, масок и т.п.). На рисунке 10 показана обобщенная структурная организация процессора, без блока FPU.

Рис. 10. Структурная организация процессора

3.4 Интерфейсы основной и регистровой памяти

Интерфейс основной памяти (Рис. 11) состоит из совокупности шин W, R, A, C и Zoп. По шине записи W на РгИОП поступает информация, которую необходимо записать в оперативную память. По шине чтения R осуществляется передача информации из ОП в процессор. По шине адреса А на регистр адреса (РгАОП) при обращении к ОП поступает адрес слова, которое необходимо прочитать в ОП. По шине управления С предаются сигналы ЧТОП и ЗПОП, инициирующие операцию чтения или записи. По шине идентификации из ОП поступает сигнал Zоп, который отмечает момент окончания цикла обращения к памяти. Единицей информации, передаваемой по интерфейсу основной памяти, является слово ОП. Разрядность слова зависит от ширины выборки из памяти.

Рис. 11. Интерфейс основной памяти

Предлагается следующий способ подключения информационных и адресных шин. В схеме на рисунке 11 обмен информацией между ОП и процессором происходит через регистр Z, соединенный с магистралью двумя шинами. Предварительно оформленный адрес слова хранится на адресном регистре АР, который связан с регистром РгАОП шиной А. Длина АР равна log2Е, где Е - емкость основной памяти в байтах, а длина АОП определяется как log2Ec, - емкость ОП в словах.

Нулевое значение сигнала Zоп отметит окончание операции записи в ОП. Чтение из ОП осуществляется в соответствии с микропрограммой Рис. 12. Регистровая память является внутренней памятью процессора. Сопряжение операционного автомата с ОП может быть организовано как на рисунке 11. Обмен между РП и процессором происходит аналогично обмену с ОП, но так как время обращения к РП меньше такта работы операционного автомата, в интерфейсе РП отсутствует шина идентификации. Так как РП объединяет в себе РОНы и блок FPU, то необходимо организовать доступ к тем и другим регистрам. В формате команды как под адрес РОНов, так и под адрес FPU отводится трехразрядное поле R; обращение к определенному виду регистров зависит от кода команды.

Рис. 12. Процедура обращения к основной памяти

3.5 Процедура выборки команд

Действия и адреса операндов задаются командами. Процессор оперирует с командами различной длины. Длина команды зависит от того, в какой памяти (основной или регистровой) размещаются операнды. В курсовой работе используется следующие форматы команд: RR, RX, RS,SI, RI . Формат RR предписывает операцию типа регистр-регистр, в которую вступают операнды, хранимые в регистровой памяти. Команда RX указывает один операнд из регистровой памяти, а другой - из основной, при чем адрес основной памяти допускает индексацию - адрес типа X . Команда формата RS определяет операцию типа регистр-память, но без индексации второго адреса. В командах типа SI, RI один операнд находится в основной памяти или регистре, а другой непосредственно в команде (случай непосредственной адресации, представляемый адресом типа I). Команды различных форматов имеют разную длину, но команды любого формата должны иметь адрес, являющийся целочисленной границей для полуслова. В курсовой работе предполагается возможность непосредственной передачи информации из основной памяти (наличие поля m) в регистры или в операционное устройство. На практике для этого необходимо выполнить дополнительные команды загрузки.

Пример расположения команд в памяти представлен на рисунке 13.

Рис. 13. Пример расположения команд в памяти

Для отметки порядка следования команд в структуру процессора вводится триггер перехода ТП. Если команды выполняются в естественном порядке, то ТП:=1. Состояние ТП определяет возможность использования информации из ранее выбранного слова, хранимой на БР. Если ТП:=0, то содержимое буферного регистра БР может быть использовано для образования следующей команды. Если ТП:=1, то управление передано другому слову, отсутствующему на БР, и, следовательно, содержимое БР не может быть использовано для формирования следующей команды.

Слово ОП может содержать полностью команду или только ее часть. В 32_разрядном слове ОП может содержаться только одна команда, например RX, или два поля по полуслову, принадлежащие различным командам. В последнем случае использование БР для хранения второго полуслова позволяет исключить чтение из ОП того же слова. Роль БР увеличивается при 64-разрядном слове ОП.

Последовательная выборка команд и их обработка, при которой триггер перехода ТП сохраняет нулевое значение, имеет свои особенности. В этом случае вся команда, если она имеет формат RR, или часть команды формата RX может храниться на буферном регистре. Значения первых разрядов БР определяет формат хранимой на нем команды, в случае команды формата RR достаточно содержимое БР передать на РК и счетчик адреса увеличить на 1. Обращения к памяти не требуется. Если же на БР находится первое полуслово команды формата RX, его необходимо переслать на РК (например, 0:15), затем увеличить СчК на 2 и прочитать из ОП слово. Первым полусловом дополняется регистр команд, а второе полуслово заносится на БР. Для занесения информации на регистр команд рекомендуется использовать систему шин, представленную на рисунке 16. Шина Z перед подсоединением ее к регистру РК разделяется на две подшины Z (0:15) и Z(16:31). Каждая из подшин может подключиться как к старшим, так и к младшим разрядам регистра РК.

Рис. 16. Цепи, используемые при выборке команд

3.6 Выборка операндов

Исполнительный алрес операнда определяется по полям(mod, d,w,reg) формата команды. В рамках курсового проектирования используются способы адресации представленные в таблице 4.

Таблица 4

Пример команд

Адресация

Пример команды

Непосредственная

Mov eax,12345678h

Регистровая

Mov eax,ecx

Регистровая косвенная

Mov eax, [ecx]

Индексная со смещением

Mov eax,ecx+1200h

Базовая индексная со смещением

Mov eax, [ecx] [edx]+40h

Индексная со смещением и масштабированием

Mov eax, [edx] [ecx*2]

Процесс формирования адреса операнда при заданной индексной адресации со смещением и масштабированием представлен на рисунке 17.

Рис. 17. Формирование исполнительного адреса операнда

Исполнительный адрес операнда в ОП вычисляется сложением трех составляющих: трехразрядное поле базового регистра, смещения, указанного в команде поля disp,содержимого индексного регистра, умноженного на масштабный коэффициент. Вычисленный исполнительный адрес может быть некорректен, т.е. нарушена адресация или спецификация.

Неправильная адресация возникает в том случае, еcли адрес выходит за пределы емкости памяти. При неправильном адресе триггер прерывания устанавливается в 1 и операция не выполняется. Неправильная спецификация является следствием нарушения целочисленности границы для обрабатываемой единицы информации Обработка адресов производится операционным автоматом.

3.7 Выполнение операций двоичной арифметики

Операции двоичной арифметики выполняются как над целыми двоичными числами так числами с плавающей запятой. Отрицательное число хранится и вступает в операцию в дополнительном коде. Применение дополнительных кодов (единственное представление 0) значительно упрощает алгоритмы сложения-вычитания, в результате чего получают экономию во времени выполнения этих операций. Операции умножения и деления целых чисел можно выполнить сразу в дополнительных кодах. Разрешается использовать алгоритмы умножения и деления в прямых кодах, для чего операнды перед началом операции следует преобразовать в прямой код и отрицательный результат - в дополнительный код (при условии, что данные в ОП хранятся в дополнительном коде).

В операции с плавающей запятой вступают операнды двух форматов: короткий и расширенный. Действия над числами с плавающей запятой производятся отдельно над порядками и мантиссами по правилам обработки целых чисел и чисел с фиксированной запятой, что необходимо учитывать при разработке операционных устройств.

При выполнении операций деления и умножения контролируются случаи переполнения и исчезновения порядка.

3.8 Разработка микропрограммы функционирования процессора

Порядок функционирования процессора для заданной системы команд описывается микропрограммой, которая оформляется как схема алгоритма и содержит все действия по передаче и преобразованию информации. Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует выполнению одной команды программы. Завершив рабочий цикл для текущей команды, процессор переходит к выполнению рабочего цикла для следующей команды. На рисунке 13 показан рабочий цикл процессора для двух групп команд: основные (арифметические, логические, пересылочные операции) и передачи управления.

Этапы рабочего цикла процессора включают следующие этапы: выборка и дешифрация команд, выборка операндов, выполнение операции, запись результата, формирование адреса следующей команды.

Микропрограмма должна начинаться с выборки команды из ОП в соответствии с адресом, находящимся на СчК (СчК:=Нач.Адрес). После того, как команда выбрана на регистр команд, в зависимости от кода операции действие переходит на одну из трех (четырех) ветвей, соответствующих различным командам: арифметическим, логическим или командам перехода. Рекомендуется для команд одной длины сначала обрабатывать адреса операндов и читать операнды из ОП, а затем только производить анализ кода операции. Это позволит исключить из микропрограммы повторяющиеся участки. Три ветви, реализующие различные операции, объединяются и действия передаются на выполнение следующей команды программы.

Функциональная микропрограмма дополняется таблицей, содержащей весь список микроопераций и логических условий. Все блоки микропрограммы должны быть пронумерованы и основные этапы функционирования процессора описаны.

Рис. 18. Этапы рабочего цикла процессора

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЛОКА ОПЕРАЦИЙ

Задача проектирования БО в общем случае состоит в построении схемы, обеспечивающей выполнение требуемого набора операций за время, не превышающего заданного, при минимальных затратах оборудования. Логическая структура БО зависит от набора алгоритмов выполнения операций, каждый из которых порождает список микроопераций и логических условий и соответствующий ему набор операционных элементов и связей между ними. В свою очередь каждая микрооперация может быть реализована несколькими способами. Таким образом, при проектировании БО необходимо выбрать наиболее подходящий вариант среди весьма большого числа вариантов структурной организации БО.

Формальных методов решения этой задачи не существует, что объясняется большим числом и разнообразием алгоритмов выполнения операций, многообразием методов аппаратной реализации операций, многокритериальностью целевой функции проектирования.

На практике построение логической структуры БО производят поэтапно:

§ вначале выявляют общий состав разрабатываемого БО, определяют характер связей между его частями и последовательность их работы во времени;

§ затем отдельно с помощью известных методов синтезируют логическую схему каждой части БО.

Поскольку деление БО на части может быть произвольным, то со смысловой точки зрения удобно под частью понимать функциональный узел, а под функциональной схемой БО - совокупность определенным образом соединенных между собой функциональных узлов - сумматоров, регистров, счетчиков и т.п.

Для определения порядка проектирования, необходимо рассмотреть задачу и выяснить основные этапы ее решения.

1. Функциональная схема БО определяется набором алгоритмов операций, которые БО должен выполнять. Алгоритм выполнения отдельной операции представляет собой упорядоченную последовательность микроопераций и содержит в себе сведения, необходимые для построения структуры, предназначенной для его реализации. Связь между алгоритмами операций и соответствующими функциональными схемами указывает на существование конструктивного приема, позволяющего строить оптимальную структуру по заданному алгоритму.

2. Существует многообразие алгоритмов операций, причем оно тем богаче, чем сложнее процедура выполнения операций. Это означает, что система операций разрабатываемого БО на этапе проектирования его функциональной схемы должна быть задана наборами различных вариантов алгоритмов для каждой операции.

Путем полного перебора всевозможных совокупностей вариантов алгоритмов можно найти оптимальную из них и построить оптимальную функциональную схему БО. Однако этот путь неприемлем из-за большого числа переборов.

Рассмотрим подход, который существенно сокращает число переборов и делает реальным решение поставленной задачи при условии построения, если не оптимальной, то весьма близкой к ней структуры БО.

Значительного сокращения числа переборов различных совокупностей вариантов алгоритмов можно достичь за счет предварительного выбора одной или нескольких определяющих операций с наиболее сложными алгоритмами и наиболее разнообразных по составу микроопераций. Операция считается определяющей, если она удовлетворяет следующим условиям:

§ требует относительно большого количества оборудования для своего выполнения;

§ содержит наибольшее количество различных по характеру микроопераций;

§ часто встречается в программах задач, решаемых ЭВМ.

При выборе конкретного алгоритма определяющей операции следует руководствоваться критериями минимума оборудования, максимума быстродействия, а также возможности совмещения алгоритмов неопределяющих операций к алгоритму определяющей операции. Количество переборов сокращается за счет того, что не вписывающиеся в алгоритм определяющей операции алгоритмы неопределяющих операций из рассмотрения исключаются. При проектировании БО отсеивается большинство вариантов на основе рекомендаций, получаемых теоретически или накопленных практикой.

Такого рода рекомендации позволяют без проведения детальных исследований выделить достаточно узкий класс алгоритмов, наилучшим образом отвечающих поставленным ограничениям. К тому же достаточно точные оценки затрат времени и оборудования могут быть получены из анализа содержательных описаний алгоритмов.

Конструктивный прием построения структуры для заданного алгоритма некоторой операции базируется на существовании соответствия между микрооперацией, входящей в состав алгоритма, и соответствующим ей функциональным узлом. Это соответствие указывает на то, что:

§ каждой микрооперации алгоритма ставится с соответствие свой функциональный узел;

§ характер и направление связей между функциональными узлами определяется последовательностью выполнения микроопераций;

§ одинаковые функциональные узлы структуры, предназначенные для реализации заданного алгоритма и работающие в различные моменты времени, могут быть совмещены.

Процедура оптимального объединения частных структурных схем должна предусматривать совмещение одинаковых функциональных узлов и цепочек функциональных узлов, встречающихся в функциональных схемах, предназначенных для реализации операций.

Итак, последовательность действий при проектировании функциональной схемы БО следующая:

1) выбор определяющей операции из заданного списка;

2) оценка различных алгоритмов определяющей операции по некоторым критериям и выбор оптимального;

3) построение функциональной схемы, предназначенной для реализации выбранного алгоритма определяющей операции;

4) выбор по одному алгоритму для каждой неопределяющей операции, наилучшим образом вписывающемуся в выбранный алгоритм определяющей операции, и построение соответствующих им функциональных схем или дополнение созданной функциональной схемы исполнительными элементами, реализующими новые микрооперации;

5) построение общей функциональной схемы БО.

Проектирование логической схемы БО в базисе выбранной (заданной) системы базовых элементов, как отмечалось, состоит в синтезе отдельных частей (функциональных узлов) БО. Оно не вызывает принципиальных затруднений и может быть осуществлено известными формальными методами. В работе не требуется проводить оценку различных алгоритмов определяющей операции по заданным критериям и выбор оптимального алгоритма, поскольку в техническом задании алгоритм определяющей операции задан, главное, - показать как реализуются заданные алгоритм. Структуры и алгоритмы рассмотрены в [7].

Тем не менее необходимо стремиться получить структуру БО, обладающую разумной совокупностью полезных качеств, снижающую затраты оборудования и при этом не сопровождались увеличением времени выполнения операций.

5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Выполняется анализ команд, в соответствии с вариантом задания, для разработки оптимизированной структуры процессора. При этом необходимо:

ѕ определить формат данных для чисел с фиксированной точкой (разрядность, знаковые, беззнаковые);

ѕ определить формат данных для чисел с плавающей точкой;

ѕ самостоятельно выбрать код выполнения арифметической операции (прямой, обратный, дополнительный);

ѕ выбрать алгоритм выполнения арифметической операции (например, деление с восстановлением остатка).

На основе полученных данных, определить основные элементы структуры БО и их организацию. В курсовом проекте должны быть приведены форматы и структуры данных.

2. Анализ форматов команд. На этом этапе определяется :

ѕ местоположение операндов (исходных данных и результатов): либо в регистрах, либо в оперативной памяти;

ѕ формат команды и количество ячеек, которые команда занимает в памяти, в зависимости от ширины выборки,

ѕ рассчитывается организация ОП.

3. На основе изучения структуры используемого процессора, привести стандартную организацию и порядок обращения к РОН, блоку FPU.

4. В курсовой работе принят интерфейс с единственной магистралью (ОШ). Обратить внимание, что обмен между элементами структуры ведется через шину.

5. На основе данных, полученных в п.1-4, разработать оптимизированную структуру процессора для заданных команд. Структура представляется на листах формата A1или A2 с указанием всех управляющих и осведомительных сигналов.

6. Разработка микропрограммы функционирования процессора, которая включает:

1. порядок выборки команд из ОП;

2. определение типа операции;

3. выборку операндов;

4. выполнение операции в БО, формирование флагов;

5. запись результата.

Схема микропрограммы выполняется в соответствии с требованиями ЕСПД на листах формата A1или A2. Все блоки микропрограммы должны быть пронумерованы и основные этапы описаны.

7. Разработка устройства управления (УУ) с программируемой логикой выполняется в соответствии с методическими указаниями. Принципиальная схема УУ выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД. Выбор элементов должен быть обоснован и приведен в описании принципиальной схемы в курсовом проекте.

8. Разработка микропрограммного устройства управления выполняется в соответствии с методическим пособием. Функциональная схема УУ выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД. Структурная организация всех элементов должна быть обоснована и описана.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов.-СПб.: Питер, 2004.-668с.

2. Таненбаум Э. Архитектура компьютера: - СПб.: Питер, 2002. -704 с.

3. Гук М. Аппаратные средства IBM PC.:- СПб.: Питер, 2000.-793 с.

4. Хамахер К., Вранешич З., Заки С. Организация ЭВМ: - СПб.: Питер, 2003.- 848 с.

5. Юров В.И. Assembler:- СПб.: Питер, 2003.- 622 с.

6. Онуфриева Т.А. Микропрограммное устройство управления - КФ МГТУ 2007г.- 20 c.

7. Онуфриева Т.А. Выполнение базовых арифметических операций. - КФ МГТУ 2008 г.- 20 с.

8. Болибок Г.Н., В.И. Алексеев. Синтез операционных и управляющих автоматов центрального процессора - КФ МГТУ 2002г.- 50 c.

9. Григорьев В.Л. Архитектура и программирование арифметического сопроцессора: Энергоатомиздат.1991 г.- 240 с.

10. Григорьев В.Л. Микропроцессоры 486.: М. Бином.1993 г.-384 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Варианты заданий

№ вар.

Заданные команды (r/m не равно 100В)

Объем ОП

Ширина выборки

1

ADC X,imm16 Mod=00

FADD m32real

JA rel8

256МБ

16

2

ADD m16,r16 Mod=00

FABS

LAHF

128МБ

16

3

AND r,imm8 Mod=01

FADD m64real

JCXZ rel8

4ГБ

16

4

CMP m32,r32 Mod=00

FADD m32real

LODS m8

2ГБ

32

5

DEC m32 Mod=11

FCOM ST(i)

JAE rel8

512МБ

16

6

DIV EAX,m32 Mod=11

FCOM m32real

LODS m32

256МБ

32

7

SAR m16,1 Mod=00

FSUB m64real

JGE rel8

128МБ

16

8

IMULr16,m16 Mod=00

FDIV ST(i),ST

JNA rel8

4ГБ

16

9

INC r16 Mod=11

FSUB ST,ST(i)

IMUL r16,imm8

2ГБ

16

10

MOV r,r16 Mod=00

FDIV m32real

JNG rel8

512МБ

32

11

MOV r16,m16 Mod=01

FMUL m32real

JNO rel8

128МБ

32

12

MUL AL,m8 Mod=11

FICOM m32int

JNS rel8

4ГБ

32

13

ADDr,imm16 Mod=00

FADD m16int

SUBm16, imm16

2ГБ

16

14

OR AL,imm8 Mod=11

FINCSTP

ADC r,r16

512МБ

8

15

MOV r,r8 Mod=11

FST m64real

MUL AL,m8

128МБ

8

16

ADD r,m8 Mod=11

FSUB ST(i),ST

JN0 rel8

4ГБ

16

17

IMUL r,m8 Mod=11

FMUL ST,ST(i)

MUL EAX,r32

2ГБ

16

18

SUB r,imm8 Mod=11

FDIV m64real

JS rel8

512МБ

16

19

SUBm32,imm8 Mod=00

FSUBST,ST(2)

JNZ rel8

128МБ

16

20

MOVreg16,imm16 Mod=11

FMUL ST(1),ST

JZ rel16

4ГБ

32

21

SUB r,r16 Mod=11

FADD ST(i),ST

JS rel16

2ГБ

32

22

IMUL r16,r Mod=00

FDIVR ST(i),ST

LMSW

512МБ

32

23

MUL AX,r Mod=11

FADD ST,ST(i)

LODS m16

128МБ

32

24

SUB AL,imm8 Mod=11

FIADD m32int

JMP m16

4ГБ

16

25

MOVm16,imm16 Mod=01

FIMUL m32int

JO rel16

2ГБ

32

26

XOR r,r16 Mod=11

FDIV ST,ST(i)

LAHF

512МБ

32

27

MOVr32,m32 Mod=00

FADD m64 real

JMP rel8

128МБ

16

28

SALr,imm8 Mod=11

FDIVR m32real

JMP m16

4ГБ

16

29

SAR r,imm8 Mod=11

FSUB ST(i),ST

JMP rel16

2ГБ

16

30

SUBAX,imm 16 Mod=11

FSTP m80real

JMP m16

512МБ

8

31

ADDm16,r16 Mod=00

FIADD m16int

DECm8

512МБ

16

32

ADD r,imm8 Mod=01

FMUL ST(2), ST

JMP m16

1ГБ

16

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Функциональная организация процессора. Сложение с нормализацией, синтез операций, выборка команды. Описание структурной схемы процессора. Синтез управляющего автомата, разметка граф схемы. Разбиение микроопераций по полям и кодирование логических условий.

    курсовая работа [91,8 K], добавлен 24.09.2010

  • Функциональная и структурная организация ЭВМ. Разработка функциональных микропрограмм заданных команд. Их объединение и привязка к структуре операционного автомата процессора. Разработка управляющего автомата процессора с программируемой логикой.

    дипломная работа [4,0 M], добавлен 25.03.2012

  • Разработка модели процессора, выполняющего набор машинных команд. Структурная схема процессора (операционного и управляющего автоматов), анализ принципа работы. Содержательный алгоритм микропрограммы, синтез управляющего автомата на основе жесткой логики.

    курсовая работа [871,9 K], добавлен 16.09.2010

  • Разработка устройства, реализующего набор команд из числа операций с плавающей точкой семейства процессора i486. Структура сопроцессора FPU. Принцип выполнения операций, разработка блок-схемы, построение структурной схемы основных блоков процессора.

    курсовая работа [734,9 K], добавлен 27.10.2010

  • Принцип работы процессора (одномагистральная структура). Временные диаграммы, описывающие выполнение микроопераций для каждой команды. Структурная схема управляющего автомата на основе памяти с одним полем адреса. Описание процессора на языке Active VHDL.

    курсовая работа [621,0 K], добавлен 24.09.2010

  • Синтез структуры простого магистрального процессора с одним АЛУ, выполняющего 8 заданных команд. Разработка формата и кодировки команд, структурной схемы процессора, функциональные схемы всех его блоков в целом с указанием шин и управляющих сигналов.

    реферат [123,9 K], добавлен 18.05.2009

  • Разработка управляющего автомата процессора с жесткой логикой в САПР Quartus II. Построение схемы функциональной микропрограммы команды "Исключающее ИЛИ" в размеченном виде. Унитарное кодирование состояний автомата. Запись функций переходов и выходов.

    курсовая работа [671,3 K], добавлен 04.11.2014

  • Разработка функциональной схемы управляющего микропрограммного автомата. Построение графов автомата для модели Мили и Мура. Кодирование состояний для модели Мура на D-триггерах. Алгоритм умножения чисел в дополнительном коде с простой коррекцией.

    курсовая работа [764,0 K], добавлен 27.08.2012

  • Разработка структурной схемы вычислительного устройства, выбор системы команд и определение форматов. Разработка алгоритма командного цикла, выполнения арифметических и логических операций. Проектирование операционного автомата, устройств управления.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 15.05.2014

  • Рассмотрение принципа работы процессора и его практической реализации с использованием языка описания аппаратуры Verilog. Проектирование системы команд процессора. Выбор размера массива постоянной памяти. Подключение счетчика инструкций и файла регистра.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.05.2022

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.