Курсовая: Многофункциональный контроллер ВЗУ - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Многофункциональный контроллер ВЗУ

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 74 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

16 МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕС КИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ Кафедра ВТ и УС К У Р С О В А Я Р А Б О Т А по теме Многофункциональный контроллер ВЗУ Выполнение : Студент гр . А 19301 Рыбалко С.О. Проверка : д.т.н . Кириллова Л.В. Задание на курсовое проектирование... по дисциплине “Теория и проектирование ЭВМ” : Разработать структурную схему многофункционального контроллера ВЗУ . На основе выбранного варианта реализации аппаратуры контроллера разработать ф ункционально-логическую схему одного из модулей структурной схемы. Для выполнения задания следует : 1. Изучить принципы функционирования накопителей на ГМД и накопителей типа “Винчестер”. 2. Изучить методы контроля передачи информации при обмене ЭВМ с ВЗУ. 3. Сформулировать требования , предъявляемые к многофункциональному контроллеру ВЗУ. 4. Построить дерево функций контроллера. 5. Построить алгоритм функционирования многофункционального контроллера ВЗУ. 6. Выделить участки алгоритма , допускающие парал лельную или конвейерную обработку. 7. Распределить операторы алгоритма между функциональными модулями. 8. Разработать вариант структурной схемы. 9. Оценить быстродейтсвие , реализуемое полученной структурной схемой. 10. Выполнить оценку аппаратных затра т на основе выбранного критерия. 11. Разработать функционально-логическую схему одного из функциональных модулей , предварительно согласовав свой выбор с преподавателем. Индивидуальное задание (№ 18) НГМД (FDD) НЖМД (HDD) Скорость передачи Элементная ба за 1 2 > 625 (K байт /с ) МИС и СИС Принцип функционирования накопителя на ГМД и накопителя типа “Винчестер” Основой любого дискового устройства является магнитный носитель , имеющий форму диска . поверхность д логиче ски разделена на концентрические окружности , отсчет которых у жестких дисков начинается от центра , а у гибких дисков - от внешней кромки диска . Каждая такая концентрическая окружность названа дорожкой . Однако так как двусторонние дискеты и фиксированные диски имеют больше одной поверхности , то для определений местоположения байта данных пользуются трехмерными координатами . Понятие дорожка заменяют понятием цилиндр - группа дорожек в одной и той же позиции магнитной головки на всех дисках (пластинах ) в о д ном дисководе определяется разрешающей способностью позиционера магнитных головок и вертикальной плотностью носителя , которая измеряется числом дорожек на дюйм (track per inch - TPI). Сектор представ ляет собой зону дорожки , в кото рой собственно и хранятся разряды данных . количе ство секторов на дорожке зависит от многих пере менных , но в основном опреде ляются суммарной длиной поля дан ных и служебного поля , образующих се ктор (горизонтальная плотность ). размер сектора обычно 512К для большинства дискет и некоторых типов жестких дисков. Информационная структура всех типов дисков для РС АТ одинакова и определяется базовой операционной системой DOS. С точки зрения операционно й системы элементарной единицей размещения данных на диске является кластер . Он представляет собой группу секторов , с точностью до которой происходит размещение файлов на диске . В РС АТ : для гибкого диска один кластер - это два сектора (обычно 1К ), для жес ткого диска - четыре и более (>2K). Точное значение размера кластера указывается в самом первом секторе диска - загрузочном секторе - Boot sector. Дискета (или раздел жесткого диска ) структурирована следующим образом - Область начальной загруз ки Boot sector Системная Первая копия FAT область Вторая копия FAT не используется в RAM-дисках диска Корневое оглавление Root directory Область данных , включая подоглавления data area Область начальной загрузки помещается на дорожке 0, сектор 1, сторона 0 любой дискеты или головка 0 жесткого диска . Область начальной загрузки содержит важную информацию о типе носителя , структуре носителя (для механизма позиционера носителя ) и о том , как данные размещены на диске. Помещенная ниже табли ца демонстрируем наиболее распространен ные форматы гибких и жестких дисков . Тип дискеты Емкость Мбайт Число цилиндров Число секторов на дорожке Число головок 5 1/4 ” 1,2 80 15 2 3 1/2 ” 0,72 80 9 2 1,44 80 18 2 Тип жесткого диска Емкость Мбайт Чи сло цилиндров Число секторов на дорожке Число головок РС /ХТ 10 306 17 4 Тип 20 на РС АТ 30 733 17 5 Современные типы 128 1024 17 15 накопителей 210 1024 34 12 Загрузочный сектор диска (или раздела диска ) должен иметь следующий формат : Смещ. Д лина Содержимое +0 3 JMP xx xx NEAR-переход на код загрузки +3 8 ‘ I ’ ‘ B ’ ‘ M ’ ‘ 3 ’ ‘ .’ ‘ 3 ’ OEM-имя фирмы версия системы +0Bh 2 Sector size Байтов на сектор начало ВРВ +0Dh 1 Cluster size Кластера размер +0Eh 2 Reserve sect. Число резервных секто ров (перед 1-й FAT) +10h 1 FatCnt Число таблиц FAT +11h 2 Root Size Макс . число 32-байтовых элементов корневого оглавления +13h 2 Tot Sects Общее число секторов на носителе (раздел DOS) +15h 1 Media Дескриптор носителя (То же , что 1-й байт FAT) +16h 2 Fat Size Число секторов в одной FAT конец ВРВ +18h 2 Trk Sects Секторов на дорожку (цил .) +1Ah 2 Head Cnt Число головок ЧТ /ЗП (поверхн-тей ) +1Bh 2 Hidn Sec Число скрытых секторов +1Eh Размер форматированной порции корнев ого сектора , начало кода и данных загрузки Таблица размещения файлов (FAT) Это связный список , который DOS использует для отслеживания физического расположения данных на диске и для поиска свободной памяти для новых файлов . При размещении файла на диске FAT выделяет место на диске с дискретностью с один кластер , поскольку FAT рассматривает все секторы одного кластера как один сектор . Если файл не заполняет выделенные ему секторы в кластере , то они теряются и не могут быть использованы для другого файла. Файл может занимать несмежные кластеры , тогда FAT связывает кластеры в цепочки . Размер элемента FAT от используемого диска . FAT включает 12-разрядный элемент (1,5 байта ) (или 16-разрядный - для жестких дисков емкостью свыше 10 Мбайт ) для каждого кластера. Производительность диска определяется четырьмя основными физическими параметрами : 1. временем доступа (мс ) 2. размером цилиндра (секторов ) 3. скоростью передачи данных (Кбайт /с ) 4. средним временем ожидания (мс ) Время доступа - то время , которое требуется для перевода головок чтения-записи на нужные дорожки (цилиндры ). После установки над нужными дорожками головки должны перейти из транспортного положения в положение чтения-записи . Все это и составляет обычно время доступа. Скорость передачи данн ых (скорость , с которой они выдаются с диска ) зависит от скорости вращения диска , плотности записи и секторного интерливинга . (Расслоение . Фактор интерливинга , равный 4 означает , что имеются три сектора , разделяющие смежные сектора . Следование секторов под головкой будет следующим - сектор 1, сектор X, сектор Y, сектор Z, сектор 2 и т.д .). При коэффициенте интерливинга , равного 6, у РС ХТ скорость передачи снижается с 5 М бит /с до 0.83 М бит /с. Среднее время ожидания - время , за которое диск совершит половин у оборота и нужный сектор окажется под головкой. Механизм общения контроллера с диском Контроллер жесткого диска Использование контроллера DMA (Прямого доступа к памяти ) в настоящее время не применяется для операций ввода-вывода с жестким диском . Контроллер в жесткого диска в АТ использует 512-байтный секторный буфер , к которому МП (i80286) обращается как к 16-разрядному устройству . Когда этот буфер полон или пуст , контроллер прерывает МП (с помощью I NT 14), после чего данные передаются при помощи строковых команд ввода-вывода в память или из памяти со скоростью 2 Мбайта в секунду (у IBM XT, использовавшего подсистему DMA, скорость передачи в два раза ниже ). Такая скорость достигается за счет использо в ания трех тактов (включая одно состояние ожидания ) для переноса данных (16 бит ) в процессор и еще трех тактов (включая еще одно состояние ожидания ) для переноса данных в память . Таким образом , для передачи двух байтов данных используется шесть тактов шины. Таблица параметров жесткого диска Она находится по адресу вектора прерывания INT 41h для первого жесткого диска и INT 46h для второго (если он есть ): Смещ. Длина Содержимое +0 2 Максимальное число цилиндров +2 1 Максимальное число головок +3 2 Не используется в АТ +5 2 Стартовый цилиндр предкомпенсации записи +7 1 Не используется в АТ +8 1 Управляющий байт 7: запрет повторного доступа 6: запрет повторения по ошибке ЕСС 3: более 8 головок +9 1 Не используется в А Т +0Ah 1 Не используется в АТ +0Bh 1 Не используется в АТ +0Ch 2 Зона парковки головок +0Eh 1 Количество секторов на дорожку +0Fh 1 Резерв Методы контроля передачи информации при обмене ЭВМ и ВЗУ Дефекты информации , хранимой на магнитном носителе можно подразделить на две основные группы : 1. Временные (обратимые ) - это пыль , частицы отслоившегося лакового покрытия. 2. Постоянные (необратимые ) - это различные царапины , трещины в покрытии , прилипшая грязь и т . п. Для обнаружения и коррекции ошибок были разработаны системы кодирования информации с избыточностью (внедрение контрольных разрядов , образуемых с помощью выполнения определенных арифметических опера ций над всеми информационными разрядами ). Но следует учитывать при разработке и применении конкретной системы кодирования , что возможность обнаружения и коррекции ошибок возрастает с избыточностью кода , но одновременно усложняется алгоритм кодирования и де кодирования и , как следствие , возрастает объем буферной памяти , и снижается скорость передачи информации , усложняется аппаратура кодирования и декодирования и , следовательно , система становится менее надежной. Для двоичного кода М сообщений , каждое из кот орых имеет дину n, можно закодировать , если выполняется условие : 2 n >=M или n>=log 2 M . Приведем примеры различных методов кодирования : Пусть имеются четыре события : А 1, А 2, А 3, А 4, причем вероятности их появления различны : Р (А 1)=0,5; Р (А 2)=0,25; Р (А 3)= Р ( А 1)=0,125. Равномерное кодирование - без учета вероятности появления того или иного события . Метод Фанно - А 1=0 2 ; А 2=10 2 ; А 3=110 2 ; А 4=111 2 . Это пример неравномерного кодирования с учетом вероятности появления события . Система Фанно однозначно декодируе ма , поскольку ни одно А не является префиксом следующего . Такие системы кодирования называют префиксными. Основные характеристики кодов : 1. Длина кода n Число символов , составляющих кодовое слово 2. Основание кода m Количество отличных друг от друга з начений импульсных признаков , используемых в кодовом слове 3. Мощность кода М р число разрешенных кодовых слов 4. Полное число кодовых слов М все возможные кодовые слова 5. Число информационных символов k без комментариев 6. Число проверочных симво лов r без комментариев 7. Избыточность кода R R=r/n 8. Скорость передачи кодовых слов R ’ R ’ =k/n 9. Кодовое расстояние d Число несовпадающих позиций двух кодовых слов Имея один избыточных символ , можно обнаружить только нечетное количество ошибок . П оэтому используют другой метод . Объясним на примере : Пусть должно прийти 9-разрядное число . Расположим приходящие разряды следующим образом : В 1 В 2 В 3 С 1 Пусть В 1 Е В 4 Е В 7 = С 4 В 4 В 5 В 6 С 2 В 4 Е В 5 Е В 6 = С 2 В 2 Е В 5 Е В 8 = С 5 В 7 В 8 В 9 С 3 В 7 Е В 8 Е В 9 = С 3 В 3 Е В 6 Е В 9 = С 6 С 4 С 5 С 6 С 7 С 1 Е С 2 Е С 3 Е С 4 Е С 5 Е С 6 = С 7 Пусть приходит число 011010001. Пусть произошла ошибка в 7-ом разряде Передано Принято 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 При сравнении В 7 Е В 8 Е В 9 = С 3 в строке В 1 Е В 4 Е В 7 = С 4 в столбце Следовательно , ошибочный разряд локализован можно исправить. Но это был случай единичной ошибки , а с двойной ошибкой этот метод не справляется , то есть определи ть может , но исправить - нет . 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 На рисунке видно , что , используя этот метод , нельзя понять , где произошла ошибка (В 2 , В 3 , В 8 , В 9 ). Для дальнейшего объяснения d(x,y) между двумя кодовыми словами х и у называется число несовпадающих позиций . Пример : х =01101, у =00111 d(x,y)=2. Это расстояние называется кодовым расстояние Хемминга . Итак , код способен исправить любые комбинации из q или меньшего числа ошибок тогда и только тогда , когда его кодовое расстояние > 2q. В настоя щее время только для кодов с d min получено такое соотношение между числом проверочных символов r и длиной кода n: r>= log 2 (n+1). Циклические коды Циклическими кодами называются такие коды , которые с любым своим вектором содер жит также его циклический сдвиг . Циклические коды основаны на представлении передаваемых данных в виде полинома (многочлена ) и используются при последовательной передаче информации между Процессором и ВЗУ. а (х )= а 0 +а 1 х +а 2 х 2 +...+ а n-1 х n-1 Для векто ра а (а 0 , а 1 , ..., а n-1 ). Циклический сдвиг а’ (х )= а n-1 +а 0 x +а 1 х 2 +...+ а n-2 х n-1 . С помощью этих кодов можно обнаруживать : · Ошибки в 1 бите , если порождающий многочлен содержит > 1 члена, · Ошибки в 2 битах , если порождающий многочлен содержит 3 члена, · Ошибки в нечетном количестве битов , если порождающий многочлен содержит множитель (х +1), · Пакеты ошибок длиной менее к +1 бит , если порождающий многочлен содержит множитель (х +1), и один множитель с 3мя членами и более (к +1 - число бит порождающего м ногочлена ). Принцип построения циклических кодов Каждая кодовая комбинация Q(x) умножается на одночлен x r , а затем делится на многочлен . Степень каждого одночлена , входящего в Q(x), повышается на r. При делении получается С (х ) такой же степени , что и Q( x), и остаток Р (х ) степени не более r-1, наибольшее число разрядов которого <=r. Q(x) x r / g(x) = C(x)+ P(x)/g(x) ..............................(1) В ЭВМ используется метод умножения кодовой комбинации Q(x) на одночлен x r и прибавлением к этому произвед ению остатка Р (х ) на порождающий многочлен g(x). Реально умножается на фиксированный многочлен типа x 3 Е x 2 Е 1 Схема умножения на многочлен. Вначале все ячейки содержа 0. Пусть требуется умножить x 4 Е x 2 Е1 на x 3 Е x 2 Е1 1 такт На вход поступает единичный коэффициент при старшей степени x 4 , запоминается в 1- й ячейке памяти и передается на выход. 2 такт На вход поступает 0-й коэффициент при x 3 . Содержимое первой ячейки приходит во вторую , на выходе сумматора появляется 1, которая , суммируясь с выходом 3-й ячейки , появляется на выходе 2-го сумматора 3 такт На вход поступает коэффициент при x 2 . Он запоминается в 1-й ячейке памяти и передается на выход. 4 такт На вход поступает 0-й коэффициент при x 1 . Первый сумматор имеет на выходе 1, а второй - 0. 5 такт На вход сумматора поступает 1 - коэффициент при x 0 . 6-8 такты Учитывая , что после умножения многочленов старший коэффициент имеет 7-ю степень , необходимо сдвинуть на 3 разряда (убираются разряды , содержащие 0) Такт Вх . символ Содержимое регистра после очередного сдвига Вых . символ 0 -- 000 -- 1 1 100 1 2 0 010 1 3 1 101 1 4 0 010 0 5 1 101 1 6 0 010 0 7 0 001 0 8 0 000 1 Схема деления на многочлен На вход со старших степеней коэффициенты , а на выход - коэффициенты частного . По окончании деления в регистре сдвига слева направо оказываются записанными коэффициенты остатка , начиная с младших степеней . Пример - разделить x 5 Е x 4 Е x 3 Е x 2 Е1 на x 3 Е x 2 Е1. Такт Вх . символ Содержимое регистра после очередного сдвига Вых . символ 0 -- 000 -- 1 1 100 0 2 1 110 0 3 1 111 1 4 0 110 0 5 1 111 1 6 1 010 -- Рассмотрим проце сс обнаружения и исправления ошибок . Пусть n=7 и необходимо исправить q=1. Из формул n=2 c -1 c кодовым расстоянием d min >=2q+1 и r<=cq Ю c=3 и r=3. Так как 3 делится без остатка на 1 и 3, то сомножителями двучлена будут все неприводимые многочлены степени 1 и 3. Пусть имеется кодовое слово x 3 Е x 2 Е1. Запись Первые 4 такта Клапан 1 закрыт и информационные символы кодового слова поступают через комбинационную схему на выход и одновременно на схему , которая в соответствии с формулой 1 умножает кодовое слово на х 3 и делит на g(x). В регистре получается остаток от деления . Далее клапан 1 открывается , производит 3 сдвига и остаток в виде контрольных символов выводится из регистра . В результате формируется кодовое слово с контрольными символами х 6 +х 4 +х 3 +х 2 -> 1011100 Чтение После приема всей информации проверяется содержимое всех разрядов регистра , и если все нули , то ошибок нет. Дерево функций многофункц ионального контроллера 1 Уровень F 0 Управление ВЗУ 2 Уровень F 1 Организация сопряжения с ЦП F 0 F 2 Промежуточная обработка информации F 3 Организация сопряжения с ВЗУ 3 Уровень F 1 1 Обмен параллельной информацией F 1 F 1 2 Формирование и хранение слова состояния канала (СКК ) F 1 3 Управление обменом F 2 F 2 1 Хранение параллельной информации F 2 2 Обработка принимаемой информации F 3 F 3 1 Управление приводом F 3 2 Обработка последовательной информации 4 Уровень F 1 1.1 Прием паралле льной информации из ЦП F 1 1 F 1 1.2 Передача параллельной информации в ЦП F 1 1.3 Хранение передаваемой информации F 1 2 F 1 2.1 Прием СКК F 1 2.2 Передача СКК F 1 3 F 1 3.1 Анализ поступающих сигналов F 1 3.2 Выдача управляющих сигналов F 2 1.1 Прием пере даваемых данных F 2 1 F 2 1.2 Хранение передаваемых данных F 2 1.3 Прием служебной информации F 2 1.4 Хранение служебной информации F 2 2.1 Анализ слова состояния ВЗУ F 2 2 F 2 2.2 Формирование управляющего слова ВЗУ F 2 2.3 Анализ информации , передаваемой из ВЗУ F 3 1 F 3 1.1 Передача управляющего слова в ВЗУ F 3 1.2 Прием слова состояния ВЗУ F 3 2.1 Кодирование информации F 3 2.2 Декодирование информации F 3 2 F 3 2.3 Формирование циклического кода контроля (CRC) F 3 2.4 Опознавание маркеров F 3 2.5 Параллельн о-последовательные преобразования информации Функционально-логическая схема блока контроля ошибок ...... ..... ...... .... 1533 ИП 2 ..... Список литературы 1. под ред . М.Л.Мархасина “ Руководство по архитектуре IBM PC AT ” , Минск , ООО “Консул” , 1993 2. П . Нортон , Р.Уилтон “ IBM PC и PS/2. Руководство по программиро ванию .” М.,“Радио и Связь” , 1994 3. Р.Браун , Дж.Кайл под ред . К.Г.Финогенова “ Справочник по прерываниям IBM PC ” , М, “Мир” , 1994 4. Е.П.Балашов, Д.В.Пузанков “ Проектирование информационно-управляющих систем ” , М.,“Радио и связь” , 1987 5. Б.М.Каган “ ЭВМ и системы ” , М ., “Энергоатомиздат” , 1985 Оглавление Задание на курсовое проектирование... Принцип функционирования накопителя на ГМД и накопителя типа “Винчестер” Механизм общения контроллера с диском Контроллер жесткого диска Методы контроля передачи информации при обмене ЭВМ и ВЗУ Циклические коды Дерево функций многофункционального контроллера Функционально-логическая схема блока контроля ошибок Список л итературы Оглавление
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Одна сказала:
- C годами все вокруг умнеют, а я всё так же хороша!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по радиоэлектронике "Многофункциональный контроллер ВЗУ", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru