Тема роботи: Проектування прототипу скалярного RISC-комп’ютера із заданою підмножиною системи інструкцій. 2. Вхідні дані: Індекс Група інструкцій   Пересилання Арифметичні та логічні Керування  10 LW, SW ADD, SUB, SNE JAL   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. Завдання видано________________________ Термін здачі роботи_____________________ Керівник_______________________________   ЗМІСТ ВСТУП 5 1 СТРУКТУРА RISC КОМП’ЮТЕРА 7 1.1 Основні принципи побудови RISC комп’ютерів 7 1.2 Побудова інформаційного тракту 8 2 ПАМ’ЯТЬ 14 2.1 Кеш пам’ять 14 2.2 Основна пам’ять 15 3 ПРИСТРІЙ КЕРУВАННЯ 18 ВИСНОВОК 22 СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 23 ВСТУП Традиційний розвиток архітектури мікропроцесорів по шляху розширення і ускладнення набору мікрокоманд породжує небажані ефекти: ускладнюється і уповільнюється процес дешифрування команд програми. Крім того, ускладнення архітектури процесора робить більш важким розміщення всіх його пристроїв на одному кристалі мікросхеми. З урахуванням перерахованих проблем, останні три десятиліття в противагу процесорам з складною системою команд CISC (Complex Instruction Set Computer) стали розроблятися і успішно застосовуватися процесори з простою системою команд, так звані RISC-процесори (Reduced Instruction Set Computer). RISC-архітектура дозволяє досягти високої продуктивності за рахунок більш швидкого, ніж у CISC-процесорах, виконання команд. Основні принципи, реалізовані в RISC-процесорах: · Однакова довжина команд. Це полегшує їх вибірку з оперативної пам’яті, процесор не затримується для читання додаткових машинних слів, що утворюють виконувану команду. · Скорочений набір мікрокоманд. В RISC-процесорах гранично скорочено кількість мікрокоманд, залишені головним чином найпростіші, найбільш часто вживані команди, що дозволяє спростити схему обробки інформації і за цей рахунок зменшити розміри пристроїв мікропроцесора, а звільнене місце відвести під регістри. · Велика кількість регістрів. На відміну від традиційних CISC-процесорів, в RISC-процесорах велика частина проміжних результатів зберігається в регістрах, а менша – в оперативній пам’яті. Цим скорочується потрібна кількість звернень мікропроцесора до оперативної пам’яті. · Скорочений набір дій над операндами. Ті RISC-команди, які обробляють дані, ніколи не поєднуються з операціями читання і запису в оперативну пам’ять, як це буває в командах CISC-процесорів. Це зменшує довжину команди і спрощує її обробку. · Мала кількість апаратно підтримуваних типів даних. Спрощення мікрокоманд та скорочення їх кількості в RISC-процесорах призводить до збільшення числа команд в самій програмі, тобто exe-файл має більший розмір. Але хоча RISC-програми довше еквівалентним їм CISC-програмам, виконуються вони швидше. Перший RISC-комп’ютер був розроблений в 1974 році співробітником IBM Джоном Куком. У принципі, є можливість ...