grandov.ru страница 1
скачать файл
Лабораторная работа 3
Разработка процессорного ядра
Цель работы: изучение САПР Quartus II для проектирования ВС.

Задание

С учетом современной технологии SOC pазработать на современной элементной базе FPGI фрагмент процессорного ядра, состоящего из арифметико-логичного устройства и блока управления. Тип блока управления, арифметическую операцию, которая выполняется в АЛУ, а так же необходимые параметры для его проектирования функциональных блоков процессорного ядра выбрать из табл. 1 – табл. 8 . Построить модель разработанного устройства c помощью САПР Quartus II. Промоделировать работу устройства, исследовать временные параметры и выполнить погружение разработанного устройства в ПЛИС. Проверить его работоспособность на макете, для чего предусмотреть ввод исходных данных и выдачу результата на систему индикации макета.



Содержание протокола:

В отчете о лабораторной работе представить графическую схему фрагмента ВС разработанную средствами САПР Quartus II (Block Editor). Представить результаты синтеза разработанного устройства в САПР: графическую схему в логических примитивах САПР (Netlist Viewers), результаты размещения и трассировки в микросхеме (Chip Planner), отчет компилятора о количестве задействованных ресурсов и назначенных контактах (Compilation Reports: Instants, Primitives, Pins, Nets, Logic Clouds), отчет временного анализатора о временных параметрах устройства, результаты моделирования в виде временных диаграмм (Simulation Report).



Операционные и функциональные схемы для построения устройств приведены в учебнике «Арифметичні та управляючі пристрої цифрових еом».


Таблиця 1. Функціональне призначення АЛП

a3

a4

a2

a1

f

0

0

0

0

, множення першим способом

0

0

0

1

, множення другим способом

0

0

1

0

, множення третім способом

0

0

1

1

, множення четвертим способом

0

1

0

0

, способом ділення із зсувом дільника

0

1

0

1

, способом ділення із зсувом залишку

0

1

1

0

Z =

0

1

1

1

С=А+В, додавання із плаваючою комою

1

0

0

0

С=А-В, віднімання із плаваючою комою

1

0

0

1

Пристрій для перетворення чисел з десяткової системи числення в двійкову

1

0

1

0

Пристрій для перетворення чисел з двійкової системи числення в десяткову

1

0

1

1

Обчислення функції



1

1

0

0

Обчислення функції



1

1

0

1

Обчислення функції



1

1

1

0

Обчислення функції



1

1

1

1

Обчислення функції






Таблиця 2. Вихідні дані до проектування БМУ

a4

a2

Спосіб адресації мікрокоманд

Структура ПМК

Ємність

ПМК (слів)



Використати зону β4 для перевірки слова МК

0

0

примусовий

лінійна

64

на непарність

0

1

примусовий

матрична

на парність

1

0

відносна

лінійна

на непарність

1

1

на парність

Спосіб мікропрограмування – горизонтальний;

Забезпечити занесення початкової адреси мікроалгоритму в регістр адреси мікрокоманд.




Таблиця 3. Вихідні дані до проектування БМУ

a6

a5

a4

Тривалість мікрооперації підсумовування

Початкова адреса мікропрограми

0

0

0

7

18h

0

0

1

4

0ah

0

1

0

3

06h

0

1

1

6

0eh

1

0

0

11

13h

1

0

1

4

07h

1

1

0

5

11h

1

1

1

2

0bh




Таблиця 4. Вихідні параметри для проектування блоку множення

a6

a2

a1

Спосіб множення

Розрядність операндів

0

0

0

1

16

0

0

1

2

8

0

1

0

3

16

0

1

1

4

8

1

0

0

1

8

1

0

1

2

16

1

1

0

3

8

1

1

1

4

16




Таблиця 5. Вихідні дані до проектування блоку ділення та обчислення кореню




a1

Операція

a6

Розрядність операндів




0

, способом ділення із зсувом дільника

0

8

1

6




1

, способом ділення із зсувом залишку

0

8

1

6




0

Z =

0

8

1

6




1

Z = X 2

0

8

1

6

* – під час виконання операцій всі аргументи є правильними додатними дробами Y = 0, y1y2yn та X = 0, x1x2xn, причому Y < X.



Таблиця 6. Вихідні дані до проектування пристрою перетворення чисел

a1

Операція

a6

Кількість двійкових тетрад

a3

Розрядність двійкового числа

1

перетворення

з десяткової системи

числення в двійкову


0

2

1

3

0

перетворення

з двійкової системи числення в десяткову



0

2

0

7

1

8

1

3

0

7

1

8




Таблиця 7. Вихідні дані до проектування пристрою для виконання обчислень із плаваючою комою

a1

Операція

a6

a0

Операнди

a3

Код

1

С=А+В

0

0

А > 0; B > 0

0

ДК

0

1

А < 0; B > 0

0

С=А-В

1

0

А < 0; B < 0

1

ЗК

1

1

А > 0; B < 0



Таблиця 8. Вихідні дані до проектування пристрою для виконання обчислень із плаваючою комою

a6

Розрядність порядку

a3

a2

Розрядність мантиси

0

4

0

0

6

0

1

5

1

3

1

0

8

1

1

7
скачать файл



Смотрите также:
Лабораторная работа 3 Разработка процессорного ядра
112.2kb.
Лекция. Процессорное ядро микроконтроллера
82.14kb.
Лабораторная работа №3. doc Лабораторная работа №3 Размещение компонентов схемы и трассировка соединений в среде pcad/pcb
17.84kb.
Лабораторная работа мст 1 исследование комбинационных логических схем методические указания Кострома 1997 Лабораторная работа мст 1
269.29kb.
Разработка антивирусного модуля для microsoft isa server 2000 на основе антивирусного ядра комплекса «ВирусБлокАда» Д. А. Вьяль, В. В. Коледа, Г. К. Резников Беларусь, Минск, одо «ВирусБлокАда»
32.12kb.
Лабораторная работа 1 по курсу «Сетевые технологии»
600.66kb.
Лабораторная работа №4. Рекурсивные логические программы
63.16kb.
Тема урока: Состав атома и атомного ядра
38.28kb.
Электронейтральный структурный элемент микромира, состоящий из внутреннего тяжелого ядра и оболочки, имеющий слоистое строение, чем объясняется различная плотность заряда ядра в центре и на периферии, называется
145.77kb.
Лабораторная работа «Flash mx: Работа с текстом»
115.28kb.
Курсовая работа для студентов 1 курса фавт
845.27kb.
Лабораторная работа Знакомство с диаграммами расписаний проектов. Создание Gantt диаграммы расписания проекта
264.89kb.