Содержание
Введение...................................................................................................................................... 4
1. Общая часть............................................................................................................................ 5
1.1 Назначение, область применения процессора и АЛУ для выполнения операций сложения, вычитания чисел с плавающей точкой.................................................. 5
1.2 Постановка задачи для проектирования................................................................ 7
2. Специальная часть.............................................................................................................. 8
2.1 Описание электрической структурной схемы АЛУ для сложения и вычитания чисел с плавающей точкой................................................................................................ 8
2.2 Описание электрической функциональной схемы АЛУ для сложения и вычитания чисел с плавающей точкой...................................................................... 10
2.3 Выбор и описание элементной базы........................................................................ 15
2.4 Описание электрической принципиальной схемы АЛУ для выполнения сложения и вычитания чисел с плавающей точкой................................................................... 20
2.5.1 Расчет мощности, потребляемой АЛУ с плавающей точкой...................... 21
2.5.2 Расчет времени АЛУ для выполнения операций сложения (вычитания) чисел с плавающей точкой............................................................................................................... 21
Заключение.............................................................................................................................. 23
Список литературы............................................................................................................... 24
В настоящее время прослеживается четкая тенденция к увеличению производительности и надежности ЭВМ. С развитием элементной базы и увеличением степени интеграции БИС происходит наращивание вычислительной мощности как отдельных компонентов ЭВМ — функциональных модулей, так и ЭВМ в целом. Сами модули представляют собой сложные многоуровневые вычислительные структуры. В свою очередь, для надежной связи между отдельными модулями или группами модулей необходима гибкая, высокоскоростная (сотни Мбайт/с) система связи, что приводит к необходимости организации более мощной структуры внутренней функции взаимодействия — внутреннего или системного интерфейса ЭВМ. При этом получают дальнейшее развитие средства ввода — вывода. В результате освоения новых технологий появляются новые способы и средства ввода — вывода информации.
Основным компонентом ЭВМ, напрямую влияющим на ее характеристики, является процессор или микропроцессор, и в свою очередь одним из основных элементов процессора, непосредственно выполняющим обработку информации является арифметико-логическое устройство (АЛУ). Удачно выполненное АЛУ является залогом надежной и высокопроизводительной ЭВМ, поэтому при разработке микропроцессора необходимо уделять особое внимание проектированию АЛУ.
В настоящее время производительность процессора и ЭВМ в целом оценивается по скорости выполнения операций с плавающей точкой, следовательно необходимо постоянно развивать и совершенствовать часть АЛУ, отвечающую за эти операции – применять усовершенствованные алгоритмы, развитые схемные решения, увеличивать разрядность машинного слова и.т.д. Реализация этих принципов позволит создать быстродействующий, надежный и следовательно коммерчески успешный микропроцессор.
С учетом вышеприведенных рекомендаций в данном курсовом проекте будет спроектировано АЛУ для выполнения операций сложения и вычитания чисел с плавающей точкой.
Процессором называется устройство, непосредственно осуществляющее процесс обработки данных и программное управление этим процессом. Процессор дешифрирует и выполняет команды программы, организует обращения к оперативной памяти, в нужных случаях инициирует работу периферийных устройств, воспринимает и обрабатывает запросы, поступающие из устройств машины и из внешней среды («запросы прерывания»). Процессор занимает центральное место в структуреЭВМ, так как он осуществляет управление взаимодействием всех устройств, входящих в состав ЭВМ.
Арифметическо-логические устройства (АЛУ) служат для выполнения арифметических и логических преобразовании над словами, называемыми в этом случае операндами.
Можно привести следующую классификацию АЛУ. По способу действия над операндами АЛУ делятся на последовательные и параллельные. В последовательных АЛУ операнды представляются в последовательном коде, а операции производятся последовательно во времени над их отдельными разрядами. В параллельных АЛУ операнды представляются параллельным кодом и операции совершаются параллельно во времени над всеми разрядами операндов.
По способу представления чисел различают АЛУ:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
