Alex Teacher's Site

Архитектура ЭВМ для БПМ22-01 / осень 2024

Posted on Sun 25 August 2024

Добрый день!

Задачей нашего с вами курса будет реализация процессора Little man computer (или здесь по-русски) в среде Logisim с небольшими изменениями.

Изменения будут такими:

данные и команды будут представлены в двоичном виде
разрядность процессора по данным - 12 бит
разрядность процессора по адресам - 8 бит
размерность опкода - 4 бита

Здесь, на сайте, для вас будут размещены задания, список вопросов к экзамену, список литерауры по предмету, список вопросов к экзамену/зачету и другая необходимая информация.

Задания будут размещаться в виде PDF файлов.

Преполагается, что курс будет включать в себя 6 лабораторных работ.

Курс рассчитан на 1 семестр, в конце курса предусмотрен экзамен.

Для допуска к экзамену необходимо выполнить и защитить все практические работы и получить не менее 51 балла в течение семестра.

Итоговая оценка выставляется в соответствии с требованиями балльно-рейтинговой системы (см. критерии так же оценки на экзамене). Для допуска к экзамену необходимо выполнить и защитить все лабораторные работы.

При выполнении работ можно использовать следующие ресурсы (список будет пополняться):

Цифровая схемотехника и архитектура компьютера (искать ссылки для скачивания в комментариях)
В.В. Кириллов АРХИТЕКТУРА БАЗОВОЙ ЭВМ
Процессор
Проектирование процессора Logisim

Решение заданий вам необходимо прислать в виде файлов Logisim (win-версия, java-версия) мне на электронную почту.

Если работа принята, вы получите письмо с уведомлением, что работа принята, в противном случае будет указано, где именно имеются ошибки.

Список заданий (будет пополняться):

Сумматор. При выполнении работы можно использовать следующие материалы: Полный одноразрядный сумматор, Полный одноразрядный сумматор, Двоичный одноразрядный сумматор
декодер, триггер и регистр При выполнении работы можно использовать следующие материалы: Триггер
вычитание: отрицательные числа, двоично-дополнительный код При выполнении работы можно использовать следующие материалы: Дополнительный код, Представление целых чисел: прямой код, код со сдвигом, дополнительный код
память, шина данных и шина управления
реализация процессора1
реализация процессора2

Примерный список вопросов к экзамену (состав и количество вопросов могут быть откорректированы):

Представление информации в компьютере. Текст, числа. Двоичные числа, представление отрицательных чисел. Двоично-дополнительный код.
Основные элементы компьютера. Аппаратная реализация логических операций.
Основные элементы компьютера. Триггер. Регистр. Их назначение, использование, принцип действия.
Основные элементы компьютера. Сумматор и полусумматор. Назначение, принцип действия, назначение входов и выходов.
Общая структура ЭВМ, основные блоки, их назначение. Гарвардская и Фон-Неймановская архитектура.
Шинная архитектура компьютера. Понятие шины. Типы шин в компьютере, их назначение. Состав шины, понятие разрядности.
Структура процессора компьютера, компоненты процессора и их назначение.
Структура процессора компьютера. Понятие регистра. Назначение регистров.
Цикл выполнения команд процессором.
Работа процессора, понятие команды процессора. Система команд процессора.
Система команд процессора. Классификация команд процессора. Адресная и исполнительная части команды.
Система команд процессора. Способы адресации в командах процессора.
Система команд процессора. Стек, его назначение, порядок работы, сценарии использования. Реализация стека в оперативной памяти компьютера.
Язык ассемблера. Основная идея, связь с машинными кодами, преимущества использования.
Язык ассемблера. Арифметические команды, особенности использования.
Язык ассемблера. Команды управления процессом выполнения программы.
Язык ассемблера. Реализация циклов и используемые регистры процессора.
Прерывания процессора. Назначение, классификация.
Прерывания процессора. Таблица прерываний, использование прерываний.