3. Результаты проектирования

В процессе выполнения курсового проекта разрабатываются:

• форматы команд и данных, сопровождаемые текстовым пояснением, а также указанием диапазона и максимальной абсолютной погрешности представления чисел;

• функциональная модель процессора, представляемая в виде набора функциональных блоков и каналов связи между ними с указанием сигналов, управляющих каналами связи;

• перечень команд ЭВМ и описание каждой команды в соответствии с предлагаемым образцом (смотри конспект лекций);

• обобщенный алгоритм функционирования процессора, включающий графическое описание выполнения основных команд;

• алгоритм функционирования процессора при обработке запроса прерывания и описание особенностей работы программируемого контроллера прерываний;

• описание порядка выполнения команды, имеющей виртуальный адрес;

• описание конвейерной обработки команд, используемой для модернизации созданного проекта ЭВМ с классической архитектурой и расчет прироста производительности;

• описание алгоритма и программы (исходной и объектной) для тестирования созданной ЭВМ и описание процесса функционирования компонентов ЭВМ при выполнении данной программы;

• пример программирования ввода-вывода и пояснения функциональных возможностей ЭВМ, демонстрируемых данным примером.

4. Оформление курсового проекта

Курсовой проект выполняется в виде пояснительной записки, содержащей текстовую и графическую части. Текстовая часть пояснительной записки должна содержать:

- титульный лист;

- оглавление с указанием номеров страниц;

- техническое задание на выполнение курсового проекта;

-  подробное описание архитектуры на регистровом уровне, включающее описание арифметического и управляющего устройств, используемых контроллеров, а также пользовательских и системных регистров;

- описание результатов проектирования;

Графическая часть курсового проекта должна содержать:

-  структурную схему разрабатываемой ЭВМ;

-  регистровую модель ЦП;

-  графические схемы алгоритмов.

Оформление пояснительной записки и графической части курсового проекта должно быть выполнено в соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСПД.

Предлагается следующий состав разделов пояснительной записки.

Текстовая часть пояснительной записки содержит введение, пять разделов и заключение.

5. О содержании разделов пояснительной записки

Во введении излагается цель курсового проекта, сформулированная проектировщиком, и указываются средства для ее достижения.

Первый раздел содержит упрощенное описание технического задания (ТЗ) на выполнение курсового проекта. Разработку ТЗ студент осуществляет самостоятельно, а затем согласовывает сформулированное техническое задание с преподавателем. Разработка ТЗ является первым этапом процесса проектирования, предусматривающего изучение индивидуального задания и наполнение содержанием следующих разделов ТЗ.

1. Техническое задание

В нижеследующих разделах необходимо задать требования к проектируемой ЭВМ.

1.1. Область применения

Указать конкретный объект, управляемый с помощью создаваемой ЭВМ и назначение объекта.

1.2. Индивидуальное задание и литературные источники

Смотри таблицу вариантов заданий.

1.3. Метод конвейеризации

Указать метод конвейеризации, который необходимо использовать при модификации классической (принстонской) модели ЭВМ. Рекомендуется использовать простой способ конвейеризации, обеспечивающий совмещение выполнения текущей команды и выборки следующей.

1.4. Технические требования

1.4.1. Команды ЭВМ

Задать перечень команд проектируемой ЭВМ и их описание. При описании необходимо перечислить флаги, используемые на этапе программирования пользовательских задач. Пояснить машинные коды и семантику команд, выполняемые командами операции и воздействия на флаги. Смотри конспект лекций.

1.4.2. Диапазон и погрешность представления чисел

Указать величины диапазона и погрешности чисел в проектируемой ЭВМ. Необходимо рассмотреть числа с ФТ и ПТ.

1.4.3. Форматы команд, данных и слова состояния процессора

Привести рисунки и пояснения.

1.4.4. Организация виртуальной памяти

Указать основные требования к организации виртуальной памяти. Задать основные характеристики виртуальной памяти в проектируемой ЭВМ. Пояснить системный и пользовательский режимы и команды перехода между режимами. Предполагается выполнение не более восьми процессов в пользовательском режиме. Необходимо описать структуру элементов глобальной и локальных таблиц страниц и вычислить объем памяти для хранения всех таблиц страниц, контекстов процессов.

1.4.5. Способы организации ввода-вывода информации

Указать требования к организации средств ввода-вывода. Пояснить три известных способа, их особенности и выбрать нужные для проектируемой ЭВМ.

1.4.6. Способ оценки производительности ЭВМ

Указать способ оценки производительности ЭВМ, используемый при проектировании ЭВМ. Рекомендуется использовать для вычисления величины времени выполнения команды формулу, определяющую среднее взвешенное арифметическое n величин. В формуле используются веса, соответствующие долям времени выполнения каждой команды в заданной смеси команд.

1.4.7. Приращение производительности ЭВМ

Задать величину приращения, получаемого в результате модификации первоначально созданной ЭВМ.

1.5. Способ тестирования ЭВМ

Указать способ (моделирование), используемый для проверки правильности функционирования ЭВМ, представленной в виде проектной документации (описание алгоритмов, функциональных схем и других документов). Предлагается сформулировать задачу обработки массива исходных чисел, для которой требуется разработать программу на языке созданной ЭВМ, а затем перечислить и описать шаги выполнения команд данной программы с помощью созданной ЭВМ.