22.05.2017 16:07

Учебная модель микропроцессора

Учебная модель микропроцессора

Назначение модели - это изучение функционирования и структуры устройств микропроцессорной техники на базе пакета прикладных программ Simulink в среде MatLab.

Как известно, базовые компоненты цифрового компьютера это - логические вентили и ячейки двоичной памяти. Объединяя множество таких простейших элементов, можно создать устройство способное выполнять вычисления, - компьютер.

В качестве среды моделирования следует выделить пакет Simulink системы MatLab, так как он своего рода - конструктор, с помощью которого собираются отдельные элементы, и объединяются в блоки и узлы компьютера.

Физическая модель процессора объединяет в себе субмодели таких узлов как: преобразователей кодов команд и данных в сигналы в виде прямоугольных импульсов; регистров команд и данных; устройств управления шинами (команд, адреса и данных); дешифраторы; переключатели, устройства ввода-вывода; блоки для выполнения арифметических операций; статического ОЗУ; согласующих элементов. Причем, многие из этих субмоделей сами имеют свои субмодели.

Модель оперирует четырехразрядными двоичными числами и способна выполнять три операции: сложение, вычитание и умножение.
В процессе работы с моделью необходимо в статическое ОЗУ записать операнды, над которыми будут производиться действия, и в командном регистре указать номер выполняемой операции и адреса операндов. После запуска модели на выполнение на виртуальных осциллографах можно проследить прохождение информационных сигналов в шинах и функциональных узлах модели процессора, в соответствие с импульсами тактового генератора.

Таким образом, разработанная модель предназначена для начальных этапов изучения архитектуры (системы команд, командный цикл, способ адресации, уровни памяти, способы взаимодействия процессора с памятью и внешними устройствами) вычислительных систем, где компьютерное “железо” не являются основным предметом изучения. В большей степени это относится к специальностям, на которых читается курс устройства и функционирования ЭВМ. В результате модель стала хорошим «виртуальным» стендом для студентов при проведении процесса изучения работы сложных для понимания устройств и узлов ЭВМ, а именно процессора.

Смирнов С.С.

Учебная модель микропроцессора

Опубликовано 22.05.2017 16:07 | Просмотров: 525 | Блог » RSS