КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине
«Вычислительная техника и информационные технологии»
| Выполнил: студент __курса специальность _____ студ. билет № 3КТ07214 _____________________ | Проверил: ________ _________________ |
Нижний Новгород
20___г.
I. Задание на курсовую работу:
Курсовая работа предусматривает:
-изучение принципа действия упрощенной модели автоматического вычислителя типа программируемого микрокалькулятора, структурная схема которого изображена на рис. 1;
-программирование в двоичных кодах алгоритма вычислений, предписываемых функцией F=f к (a, b, c, d) из таблицы 10 методических указаний, где индекс k задает номер варианта и определяется предпоследней i=1 и последней j=4 цифрами моего варианта:
1) N=10i+j=14; K=N=14;
2) 
;
3) a=N+15=29; b=N+13=27; c=N+5=19; d=N=14.
При этом программу следует разместить в память команд (ПК), начиная с ячейки № i=1, а операнды a, b, c и d – в память данных (ПД), начиная с ячейки № j=4;
-синтез конечного автомата (КА), реализующего функции устройства управления (УУ) на рис.1;
-выполнение вручную всех расчетов согласно 
в двоичной системе счисления с выдачей всех промежуточных и окончательного результатов.
Рисунок 1 – Структурная схема вычислителя
II. Теоретическая часть
1.Состав вычислителя.
В состав вычислителя входят: арифметико-логическое устройство АЛУ (ALU), регистр RgQ, память команд ПК, память данных ПД, устройство управления УУ (конечный автомат КА), мультиплексор MS, элементы управляющей логики И1, И2.
2.Принцип работы вычислителя.
В ПК записываются команды, в ПД – операнды (данные).
Управление ПК и ПД осуществляется с помощью УУ сигналами V1-V7, которые подаются в виде 0 и 1 на указанные устройства.
Сначала выполняется первая (верхняя) команда (она записана в регистрах (строчках) ПК) и по указанным в ней адресам выбирает из ПД нужные данные (числа) для операндов X и Y (аргументов, над которыми выполняются заданные операции).
Для выполнения необходимой операции над X и Y в АЛУ подается КОП (код операции). Полученный результат из АЛУ выдается в регистр результата RgQ. Если этот результат промежуточный, то он записывается в ПД в ячейку (РОН) с адресом, который указан в команде. Если результат конечный, то он из RgQ подается на выход (например, на дисплей).
Устройство управления (УУ) главным образом определяет очередность выбора команд. В данном случае это последовательный переход по счету от одной команды к другой (от одного адреса к другому). Поэтому УУ представляет собой счетчик, на выходе Q которого появляется двоичная комбинация, определяющая число сосчитанных входных импульсов. Управление заключается в подаче импульса запуска и выключении УУ после выполнения всех операций по заданной функции.
III. Практическая часть
1. Присвою данным операндам определенные РОН для:
«а» помещаю в ячейку РОНj=РОН4;
«b»→РОНj+1=РОН5;
«с»→ РОНj+2=РОН6;
«d»→ РОНj+3=РОН7
Введу вспомогательные переменные:
e = 
f = 
g = 
h = 
l= 
Для дополнительно введенных переменных и их временного хранения выделю дополнительные РОН:
e – РОН10, f – РОН11, g –РОН12, h – РОН13, l – РОН14
АЛУ выполняет следующие операции:
, код операции – 010;
, код операции – 011;
, код операции – 100;
, код операции – 101;
2. Составляю блок-схему алгоритма вычисления.
Алгоритм вычислений реализуется последовательным выполнением команд K1,…,K9, каждая из которых обеспечивает выполнение следующих операций:
K1 – вычисление e = и размещение результата в RgQ
K2 – перезапись e из RgQ в РОН10.
К3 – вычисление f = и размещение результата в RgQ
K4 – перезапись f из RgQ в РОН11.
K5 – вычисление g = и размещение результата в RgQ
K6 – перезапись g из RgQ в РОН12.
K7 – вычисление h = и размещение результата в RgQ
K8 – перезапись h из RgQ в РОН13.
K9 – вычисление l= и размещение результата в RgQ
Таблица 1 – блок-схема работы вычислителя.
| K1 | 
| |
| K2 | (РОН10) RgQ | |
| K3 | 
| |
| K4 | (РОН11) RgQ | |
| K5 | 
| |
| K6 | (РОН12) RgQ | |
| К7 | 
| |
| К8 | (РОН13) RgQ | |
| К9 | 
|
3. Программирование сводится к записи кодов всех перечисленных команд в той же последовательности.
Заполняю таблицу команд программы (хранящейся в памяти команд).
Таблица 2
| Команда | Адрес в ПК | Тип перехода от одной команды к другой | КОП ALU | Адрес (в ПД) (РОН) | Адрес (в ПД) (РОН) | Доп. уровни в УУ | |||||||||||||||||
| V5 | V4 | V3 | V2 | V1 | P2 | P1 | P0 | K2 | K1 | K0 | Ay | Ax | V6 | V7 | |||||||||
| К1 | х | х | х | х | х | ||||||||||||||||||
| К2 | х | x | x | x | x | х | x | х | |||||||||||||||
| К3 | х | х | х | х | х | ||||||||||||||||||
| К4 | х | x | x | x | x | x | х | х | |||||||||||||||
| К5 | |||||||||||||||||||||||
| К6 | x | х | x | х | x | x | х | х | |||||||||||||||
| К7 | |||||||||||||||||||||||
| К8 | х | x | x | x | x | x | x | х | |||||||||||||||
| К9 | Стоп |
Создание (синтез) УУ – устройства, выполняющего команды V0-V7.