Міністерство науки і освіти України НУ “Львівська політехніка” Кафедра ЕОМ Курсовий проект на тему: “Розроблення VHDL-моделі комп’ютера” Анотація У даному курсовому проекті, з використанням інструментального засобу Active-VHDL фірми ALDEC, було розроблено модель універсального однокристального комп`ютера на основі 4-розрядного гіпотетичного неконвеєрного RISC-мікропроцесора GNOME. Також було виконано симуляцію з наступним тестуванням роботи мікропроцесорної системи на функціональному рівні. Зміст. Анотація 2 Завдання на курсовий проект. 4 Вступ. 5 1. Опис мікропроцесора Gnome. 6 1.1 Структура мікрокомп’ютера. 6 1.2 Зовнішній інтерфейс мікропроцесора Gnome. 6 1.2.1 Порти мікропроцесора 6 1.2.2 Інтерфейс з зовнішньою пам'яттю. 7 1.2.3 Переведення мікропроцесора до початкового стану 7 1.3 Програмна модель мікропроцесора 7 1.3.1 Програмно-доступні регістри 8 1.3.2 Множина інструкцій мікропроцесора 8 1.4 Внутрішня структура мікропроцесора 9 1.4.2 Цикли виконання команд 13 1.4.3 Керуючий автомат 15 2. Симуляція роботи мікрокомп'ютера. 17 2.1 Команди тестової програми. 17 2.2 Часова діаграма тестування мікрокомп’ютера. 18 Висновок 19 Література. 20 Завдання на курсовий проект. Розробити модель мікрокомп’ютера з використанням пакета Active-VHDL, додавши за вказівкою викладача регістр SR – копія акумулятора, команду SET_SR ( SR<= ACC). Провести симуляцію на функціональному рівні блоків мікрокомп’ютера, скласти програму та провести симуляцію виконання програми мікропроцесором. Проектування мікропроцесорної системи потрібно виконати в такій послідовності: Проектування та тестування компонентів інформаційного тракту мікропроцесора, блока зовнішньої пам’яті. Проектування та тестування інформаційного тракту мікропроцесора. Проектування та тестування керуючого автомата. Проектування та тестування мікропроцесора. Складання асемблерної програми та тестування мікрокомп’ютера загалом. Розробляючи пристрій з використанням VHDL, дотримуватись правил організації та оформлення файлів проекту, а саме: файли проекту необхідно формувати за принципом: один структурний елемент - один файл; файл проекту необхідно супроводжувати коментарями та заголовком; назва файлу має бути аналогічна до назви модуля, що в ньому описується; створення та використання власного файлу з параметрами що використовуються під час проектування, для уникнення дублювання однакової інформації у файлах проекту. 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 інструментального засобу Active-VHDL фірми Aldec забезпечує можливість швидкої модифікації архітектури,4 є самоописовим, тобто він дозволяє швидко виявляти та усувати хиби проектування. Синтез архітектури мікрокомп‘ютера з використанням функцій алгебри логіки вимагає від розробника опису схеми в термінах заданої множини логічних функцій. Такий підхід є ефективний при побудові пр...