Міністерство освіти і науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра ЕОМ Курсовий проект З дисципліни “Теорія і проектування комп’ютерних систем та мереж” НА ТЕМУ : ”РОЗРОБЛЕННЯ VHDL-МОДЕЛІ КОМП'ЮТЕРА” Львів 2005 АНОТАЦІЯ В даній курсовій роботі розглядаються методи проектування мікропроцесора методом опису його архітектуримовою опису апаратних засобів HDL в редакторі AHDL фірми ALDEC. Тут використовується спрощена модель процесора. Але з погляду на навчання, цього цілком достатньо, тому що цю структуру легкомодифікувати (за рахунок використання лінгвістичних методів опису) і створити потрібну структуру, в залежності від метуи його застосування До того ж, розвиток лінгвістичних методів, дає можливість проектувати системи, влегкому для сприйняття людиною вигляді- програмному. Використання обєктно-орієнтованих моделей дозволяє писати досить таки потужні проекти. ЗМІСТ ЗАВДАННЯ НА КУРСОВИЙ ПРОЕКТ .............................................................................. 4 ВСТУП ..................................................................................................................................................... 5 Структура мікрокомп(ютера ................................................................. 6 Проектування інформаційного тракту .................................................. 7 2.1 Проектування блока АЛП .................................................................... 8 Проектування керуючого автомата ....................................................... 9 Симуляція роботи мікрокомп(ютера ...................................................... 12 Висновки ..................................................................................................... 13 ЛІТЕРАТУРА ........................................................................................................... 14 ДОДАТОК .................................................................................................................15 ЗАВДАННЯ НА ПРОЕКТУВАННЯ У розроблену VHDL-модель комп’ютера розробленого в методичних вказівках внести такі зміни : Зовнішня пам(ять команд об(ємом 128x8 Регістровий файл (RF) внести у внутрішню структуру Інформаційного тракту Додати блок FIFO 16х4 До системи команд мікропроцесора GNOME додати інструкцію : Resd_fifo acc<=fifo Вступ Мета курсового проекту полягає в опануванні методів проектування вузлів комп'ютерних систем на прикладі створення моделі однокристального комп'ютера з використанням мови апаратного опису VHDL, виконанні симуляції з наступним тестуванням роботи мікропроцесорної системи на функціональному рівні. Розроблюваний універсальний однокристальний мікрокомп'ютер є різновидом універсальних комп'ютерів. Він містить усі стандартні пристрої, необхідні для реалізації цифрової системи мінімальної конфігурації, а саме — процесор, пам'ять команд, пам'ять даних, внутрішній тактовий генератор. Основою мікрокомп'ютера, що проектується, є мікропроцесор Gnome — 4-розрядний гіпотетичний неконвеєрний RISC мікропроцесор, зі спрощеною системою команд та типів адресування. Основну увагу під час розробки мікропроцесора приділено проектуванню архітектури мікрокомп'ютера з використанням мови апаратного опису VHDL, оскільки при проектуванні НВІС (надвеликих інтегральних схем) з використанням рівнів архітектурного, логічного, топологічного проектування успіх розробки найбільшою мірою залежить від результатів попереднього, архітектурного рівня проектування. Вибраний спосіб побудови моделі пристрою за допомогою мови VHDL та інструментального засобу Active-VHDL фірми Aldec забезпечує можливість швидкої модифікації архітектури, є самоописовим, тобто він дозволяє швидко виявляти та усувати хиби проектування. Альтернативою опису моделі за допомогою мов апаратного опису є схемотехнічний синтез та синтез архітектури мікрокомп'ютера з використанням функцій алгебри логіки. Синтез архітектури мікрокомп'ютера з використанням функцій алгебри логіки вимагає від...