Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Програма обчислення виразу в одноадресній ОМ



МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний авіаційний університет

 

 

АРХІТЕКТУРА ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ МАШИН

 

Методичні рекомендації до виконання

домашнього завдання (контрольної роботи)

для студентів спеціальності 6.091501

«Комп’ютерні системи та мережі»

денної та заочної форми навчання

 

Київ 2010

УДК 004.27(076.5)

ББК З973. 2-02 я7

А875

 

Укладачі: Єфимець В.М., Красовська Є.В.,

Рецензент Труш О.І.

 

 

Затверджено методично-редакційною радою Національного авіаційного університету (протокол № 6/10 від 14.10.2010 р.)

 

А875 Архітектура обчислювальних машин: методичні рекомендації до виконання домашнього завдання (контрольної роботи) / уклад.: В.М. Єфимець, Є.В. Красовська. – К.: Вид-во Нац. авіац. ун-ту «НАУ-друк», 2010. – 36 с.

 

Методичні рекомендації спрямовані на набуття студентами практичних навичок самостійного вирішення питань логічної організації обчислювальних машин та запам’ятовуючих пристроїв з довільною вибіркою під час виконання домашнього завдання (контрольної роботи).

Для студентів спеціальності 6.091501 «Комп’ютерні системи та мережі».


ЗМІСТ

 

ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ………………………….4

1. АРХІТЕКТУРА ГІПОТЕТИЧНОЇ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ МАШИНИ……………………………………………………………5

2. ЗАПАМ’ЯТОВУЮЧИЙ ППРИСТРІЙ З ДОВІЛЬНОЮ ВИБІРКОЮ………………………………………………………20

  1. ДИНАМІЧНИЙ ЗПДВ………………………………………26

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ………………………………………...33

Додаток 1. Обчислення елементарних функцій……………….34

Додаток 2. Приклад оформлення титульного аркушу..……….35

 

 

ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

Процес проектування електронно-обчислювальних машин (ЕОМ) складається з послідовності етапів, першим з яких є архітектурний. На цьому етапі визначають: систему операцій (команд), формати команд та даних, організацію пам’яті, систему введення/виведення, структуру процесора та ін. Вивчення цих питань і є предметом дисципліни «Архітектура обчислювальних машин». Фізичний базис обчислювальних машин при цьому не враховується.



Пам’ять, як і процесор, є базовою складовою ОМ, що забезпечує зберігання програм та даних. Рівні пам’яті ОМ, типи та структури накопичувачів пам’яті з довільною вибіркою є також предметом цієї дисципліни.

Важливою частиною процесу вивчення дисципліни є виконання домашнього завдання (ДЗ)/контрольної роботи (КР), що дає змогу перевести теоретичний матеріал у практичну площину.

У методичних рекомендаціях розкриті три теми ДЗ (КР), що можуть бути використані в різні періоди навчання:

1. Архітектура гіпотетичної ОМ. У ній визначаються питання, що складають архітектурний етап проектування ОМ (система операцій, формати команд та даних, структура ОМ), очікувана продуктивність.

2. Запам’ятовуючий пристрій (ЗП) з довільною вибіркою. Розробляється ЗП, який ґрунтується на децентралізованому управлінні. Це може бути постійний ЗП (ROM) або оперативний ЗП (RАM) залежно від заданої у варіанті ВІС пам’яті.

3. Динамічний ЗП з довільною вибіркою (ЗПДВ). Розробляється динамічна пам’ять на ВІС серії К 565.

 

 

АРХІТЕКТУРА ГІПОТЕТИЧНОЇ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ МАШИНИ

Мета роботи: розробка архітектури обчислювальної машини (ОМ)

 

У ДЗ (КР) необхідно:

1) розробити схему алгоритму розв’язання задачі;

2) скласти програму задачі у змістовній формі;

3) визначити систему команд (операцій) ОМ;

4) виконати розподіл адресного простору RAM;



5) визначити формати команд та даних;

6) розробити структуру ОМ;

7) написати програму (п. 2) машинними кодами;

8) обчислити час виконання програми на ОМ.

 

Типові завдання, що виконуються в ДЗ (КР) наведені в табл. 1, де AK – адресність команди (визначає кількість адрес у команді); NRAMємність пам’яті, АП – адресний простір пам’яті; ПА – початкова адреса програми задачі (задається в десятковій системі числення); τп – тривалість такту процесора; τRAM – тривалість циклу пам’яті; p+- – кількість тактів процесора для операцій додавання (+) та віднімання (-); р*/ – кількість тактів процесора для операцій множення (*) та ділення (/).

Методичні рекомендації

Дані та команди повинні мати однакову довжину. Для адресації даних слід використовувати пряму адресацію, тобто код адреси в команді має збігатися з фізичним значенням адреси комірки пам’яті.

Рекурентні формули для обчислення функцій sin,cos, , sh, ch наведено у дод. 1.

 

Таблиця 1

Типові завдання ДЗ (КР)

№ з/п Задача АК NRAM M слів ПА τп., нс τRAM , нс р+,- р*,/
F = exp(Z1+Z2)*Z3 1,0
F =сh(Z1/Z2) 0,512
F =cos(Z1–Z2) 0,256
F = Z1+Z2*сh Z3 0,128
F = Z1+sh Z2 0,064
F = Z1/Z2 +cos Z3 2,0
F =(Z1+Z2)+sh Z3 1,0
F = Z2*(Z1+Z3)*ez1 4,0
F = Z1/sh(Z2+Z3) 1,0
F =(Z1*Z3)*√Z2 0,512

 

Порядок виконання завдання

1. Розроблення схеми алгоритму розв’язання задачі.

На цьому етапі будується схема алгоритму задачі, що деталізована до елементарних арифметичних операцій (АО). Вихідним результатом етапу буде схема алгоритму розв’язання задачі та необхідний набір АО.

2. Складання програми у змістовній формі.

За схемою алгоритму розробляється програма роботи ОМ у змістовній формі з використанням мінімального набору АО. В командах програми в адресних полях Аі зображуються символічні адреси комірок пам’яті, які збігаються з назвами змінних Z, Z1, Z2, ... і т. д. Останньою командою програми є команда HLT (ЗУПИН), яка зупиняє ОМ.

Адресність команди впливає на номенклатуру команд та їх кількість у програмі. Розглянемо це на прикладі обчислення виразу:

. (1)

Одноадресна команда. Структура команди:

 

КОП А ,

 

 

де КОП – код операції, в якому подається назва операції; А – адреса комірки пам’яті, в якій розміщений операнд. Алгоритм виконання АО:

(R) := (R) * (A),

результат перший знак другий

операції операнд АО операнд

де (R) – вміст регістра-акумулятора R; (А) – вміст комірки пам’яті з адресою А. Регістр-акумулятор R слугує для збереження операнду та результату АО.

Операнд в R завантажується командою LD (завантаження). Для запису вмісту R в комірку пам’яті використовується команда ST (зберігання). Програму обчислення виразу (1) в одноадресній команді подано у табл. 2.

 

Таблиця 2

Програма обчислення виразу в одноадресній ОМ

Номер команди КОП А Пояснення
…. …. …. ….
k + 0 LD A R:=(A),(A)=a
k + 1 + B R:=(R)+(B), (B)=b
k + 2 ST Y (Y):=(R)
…. …. …. ….

Двохадресна команда. Структура команди:

КОП А1 А2 ,

 

де А1, А2 – адреси комірок пам’яті, в яких розміщені перший та другий операнди відповідно.

Алгоритм виконання АО:

(R) := (A1) * (A2),

результат перший знак другий

операції операнд АО операнд

Програма обчислення виразу (1) у двохадресній команді подано в табл. 3.

 

Таблиця 3


Просмотров 370

Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2020 год. Все права принадлежат их авторам!