МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД «УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ» Інженерно-технічний факультет Кафедра комп’ютерних систем та мереж КУРСОВА РОБОТА з дисципліни «Архітектура комп’ютерів» Напрям підготовки 6.050102 – «Комп’ютерна інженерія»  МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД «УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ» Інженерно-технічний факультет Кафедра комп’ютерних систем та мереж ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ до курсової роботи з дисципліни «Архітектура комп’ютерів» студентки 4 курсу Панько Віри 1. Тема роботи: Проектування RISC комп’ютера для набору команд згідно варіанту. 2. Вхідні дані: Варіант Група інструкцій   Пересилання Арифметичні та логічні Керування  20 LB, SH ADD, SUB, AND JR   3. Вихідні дані: Розширена, детальна структурна схема прототипу скалярного RISC-комп'ютера з поданням структури, інформаційних та керуючих зв'язків інформаційного тракту i пристрою керування з врахуванням конкретизованої за завданням підмножини системи інструкцій. Внутрішня структура пристроїв інформаційного тракту, апаратура пристрою керування. Підсистема вводу/виводу інформації. Детальна мікропрограма виконання інструкцій. Запропонувати принцип конвеєризації структури інформаційного тракту разом із конвеєрною мікропрограмою керування. Детальні креслення структури кешів даних та інструкцій з поясненням принципу побудови цих кешів та їхнього зв'язку з модифікованою гарвардською архітектурою. 4. Пояснювальна записка повинна містити: - титульну сторінку; - анотацію; - зміст; - конкретизовані та розширені вихідні дані на проектування; - аналітичний розділ з роз'ясненням та аналізом основних принципів побудови скалярних RISC-комп'ютерів на прикладі визначених на реалізацію інструкцій; - розділ з описом синтезу та розробки структурної схеми; - основні результати роботи (висновок); - перелік наукових першоджерел: монографій, статей, патентів і підручників.    ЗМІСТ ВСТУП 5 1 СТРУКТУРА RISC КОМП’ЮТЕРА 7 1.1 Основні принципи побудови RISC комп’ютерів 7 1.2 Побудова інформаційного тракту 7 2 ПАМ’ЯТЬ 13 2.1 Кеш пам’ять 13 2.2. Основна пам’ять 14 3 ПРИСТРІЙ КЕРУВАННЯ 18 ВИСНОВКИ 22 СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 23 Додатки 24 ВСТУП В ранні часи комп'ютерної індустрії програми створювались на мові асемблера. Таке програмування вимагало потужних інструкцій, що реалізують часто вживані високорівневі алгоритми. Тому розробники процесорів намагались вмістити в свій продукт якомога більше інструкцій що виконують максимальну кількість роботи. Також до інструкцій ставились вимоги по зручності використання та універсальності. В кожній інструкції розробники намагались реалізувати всі можливі типи адресації, тобто інструкції могли однаково працювати з операндами, які знаходяться як в пам'яті так і в регістрах чи безпосередньо закодовані в інструкції. Практичне введення такої універсальності призводило до того, що кожна дія мала декілька реалізацій в процесорі, розрахованих на різні типи адресування. Крім того, пам'ять була дуже дорогою, тому вигідними були інструкції зі змінною довжиною, що одночасно виконують завантаження операндів та обчислення. Також, процесори мали дуже малу кількість регістрів. Це було обумовлено двома причинами: - розміщення на кристалі додаткових регістрів було надто дорогим; - введення додаткових регістрів вимагало б розширення формату інструкцій, щоб вмістити довші специфікатори регістрів. Така архітектура отримала назву CISC (Complex Instruction Set Computers, архітектура обчислень із повною системою команд). Ряд наукових досліджень середини 1970-х років довів, що тогочасні компілятори не використовували переваги складної адресації, а також те що більшість процесорів мали надлишковий набір інструкцій. Також було доведено, що в багатьох випадках складні інструкції виконувались повільніше ніж аналогічний по функціональності набір простіших інструкцій. Відомим прикладом цьому була інструкція INDEX комп'ю...