Практическая работа №1 Тема: Разработка структурной схемы пк

Практическая работа № 1

Тема: Разработка структурной схемы ПК

Цель работы: углубление и закрепление теоретических знаний, приобретение навыков разработки узлов ЭВМ на структурном, функциональном и алгоритмическом уровнях


Теоретический материал:

Основная функция ЭВМ – обработка данных.

Центральный процессор (ЦП) в структуре ЭВМ занимает главное место, т.к. именно процессор (при отсутствии сопроцессора) выполняет обработку данных (арифметико-логические операции) и адресацию памяти и периферийных устройств (их регистров).
Если отсутствует контроллер прямого доступа к памяти (КПДП) или сопроцессор ввода-вывода (СПВВ), но и в этих случаях процессор управляет (инициирует) адресацией. Процессор работает с данными, находящимися в основной (оперативной) памяти. Процессор и основная память составляют ядро ЭВМ.
Для связи ядра ЭВМ с внешним миром предназначены периферийные устройства, которые по их назначению можно разделить на две группы: внешние запоминающие устройства, предназначенные для хранения больших объемов информации, и устройства ввода-вывода.
Устройства ввода позволяют вводить в машину данные и программы, а также вносить исправления в программы и данные, хранящиеся в памяти ЭВМ.
Устройства вывода служат для вывода из ЭВМ результатов обработки данных, из регистрации и отображения.
В качестве внешних ЗУ используют, например, НГМД и «винчестер», устройство ввода – клавиатура, устройство вывода – монитор.
Общие исходные данные:
В состав ЭВМ входят следующие блоки:

• 
  центральное процессорное устройство (ЦПУ);
  
• 
  оперативная память (ОП);
  
• 
  система прерывания программ (СПП);
  
• 
  система ввода-вывода (СВВ);
  
• 
  блок синхронизации (БС);
  
• 
  таймер;
  
• 
  монитор и клавиатура.
  

Основные параметры ЭВМ:

• 
  адресность ЭВМ - двухадресная;
  
• 
  длина команды - переменная.
  

Разрядность ЭВМ и минимальный объем оперативной памяти:

• 
  разрядность – 32;
  
• 
  емкость ОП –16М*32bit.
  

Индивидуальные данные:

• 
  Структура ЭВМ: с разделяемой ОП
  
• 
  Система прерываний: радиальная макро
  
• 
  КЭШ: команд и данных
  
• 
  Оперативная память: многопортовая
  
• 
  Ввод – вывод: сопроцессор мультиплексный
  
• 
  Разрабатываемый блок: память подканалов в сопроцессоре. Проверка на правильность извлечения из памяти подканалов всей информации, которая должна извлекаться.
  

Задания:


На основании общих и индивидуальных исходных данных:

1. 
   Разработать структуру вычислительной машины на базе общей шины
   
2. 
   Составить структурную схему рабочей ЭВМ
   
3. 
   Разработать структурную схему процессора
   
4. 
   Построить схему блока синхронизации
   
5. 
   Построить схемы подключения монитора и клавиатуры.
   

Контрольные вопросы:

1. 
   Опишите структуру ПК на основе общей шины.
   
2. 
   В чем смысл архитектуры с иерархией шин?
   
3. 
   Охарактеризуйте назначение шины данных, шины адреса и шины управления?
   
4. 
   Перечислите основные части центрального процессора.
   
5. 
   Что такое кэш?
   
6. 
   Какие типы устройств включает в себя оперативная память?
   
7. 
   Для чего предназначен блок синхронизации?
   

Задание на дом.
Выполнить отчет по практический работе