Курсовая по МДК. «Микропроцессорные системы». - Тема: Разработка умножителя двух положительных чисел (А = 11, В = 2), базис «ИЛИ».

Курсовая по МДК. «Микропроцессорные системы».

-

Тема: Разработка умножителя двух положительных чисел (А = 11, В = 2), базис «ИЛИ».

-

Тема данного курсового проекта – «Разработка умножителя двух положительных чисел» по дисциплине «Микропроцессорные системы».

Микропроцессорная система (МПС) – это автоматическая система (вычислительная, информационная, управляющая или контрольно-измерительная система), которая выполняют обработку информации и управление работой внутренних и внешних устройств.

Основным устройством обработки информации является микропроцессор или микроконтроллер, основу которого составляют одна или нескольких интегральных схемах с высокой степенью интеграции электронных элементов

Микропроцессор включает:

-       арифметико-логическое устройство для выполнения арифметических и логических операций;

-       устройство управления, вырабатывающее управляющие сигналы для всех блоков микропроцессора в соответствии с кодами команд;

-       блок регистров-ячеек для хранения команд, данных и адресов;

-       устройство сопряжения для чтения/записи команд и данных из памяти и устройств ввода вывода, формирования команд управления внешней шиной.

Существует огромная номенклатура различных микроконтроллеров, различающихся сферой применения, параметрами, встроенными в кристалл периферийными узлами.

Мощное вычислительное устройство, построенного на одной микросхеме вместо целого набора, значительно снижает размеры, энергопотребление и стоимость построенных на его базе устройств.

Используются микроконтроллеры в управлении различными устройствами и их отдельными блоками:

-       в вычислительной технике (материнские платы, контроллеры дисководов жестких дисков);

-       электронике и разнообразных устройствах бытовой техники, в которой используется электронные системы управления (стиральных машинах, микроволновых печах, посудомоечных машинах, телефонах и современных приборах);

-       в автомобилях: бортовые компьютеры, системы управления двигателем и т.д.;

-       в промышленности (устройства промышленной автоматики, от программируемого реле и встраиваемых систем до систем управления станками).

Актуальность темы проекта заключается в том, что одним из важнейших элементов обработки данных в микропроцессорных системах являются арифметические устройства, выполняющие операции сложения, вычитания, умножения и деления.

Важное место в цифровой обработке сигналов, компьютерной графике, криптографии, системах управления и других задачах, требующих высокой точности и скорости вычислений, занимает операция умножения.

Операция умножения является одной из фундаментальных и широко используемых арифметических операций в микропроцессорных системах (в цифровых вычислениях).

С увеличением вычислительных мощностей и развитием технологий появилась потребность в создании более эффективных и быстрых устройств для выполнения операции умножения.

Для применения в специализированных и высокоскоростных вычислительных системах, таких как цифровая обработка сигналов, алгоритмы машинного обучения, криптография, и компьютерная графика, важно разрабатывать эффективные аппаратные решения, которые обеспечат максимальную производительность при минимальных затратах ресурсов.

В условиях постоянного роста объема данных и требуемой скорости вычислений, возникает необходимость разработки специализированных аппаратных умножителей, которые смогут удовлетворить потребности современного рынка.

Данный проект посвящен разработке умножителя двух положительных чисел с целью создания эффективного решения для реализации операции умножения на уровне микропроцессорных систем.

Реализация такого устройства позволит повысить производительность вычислений в реальном времени и обеспечит возможность интеграции в более сложные вычислительные системы.

Содержание

Введение. 5

1 Общая часть. 8

1.1 Преобразование заданных десятичных чисел в четырехразрядные двоичные числа. 8

1.2 Умножение двоичных чисел. 9

1.3 Алгоритм умножения двух положительных двоичных чисел. 10

2 Специальная часть. 14

2.1 Назначение и область применения умножителя двух положительных чисел. 14

2.2 Описание разрабатываемых функциональных узлов комбинационного типа умножителя. 15

2.2.1 Неполный шифратор (12 на 4) на 4 выхода. 15

2.2.2 Четырехразрядный двоичный счетчик. 19

2.2.3 Комбинационно-логические схемы.. 21

2.2.4 Сумматор. 23

2.3 Алгоритм работы умножителя двух положительных чисел. 24

3 Расчетная часть. 27

3.1 Расчет потребляемой мощности. 27

3.2 Расчет основных параметров надёжности. 27

4 Техника безопасности при работе с ПК.. 31

Заключение. 33

Список использованной литературы.. 34

 1. Бойт К. Цифровая электроника. Москва: Техносфера, 2007. -472 с. ил. - (Мир электроники).

2. Гуров В. В. «Архитектура микропроцессоров» — учебное пособие, М.: Интернет-Университет Информационных Технологий: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010, 272 с..

3. ГОСТ 2.743— 91

Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники

4. Иноземцев В.А. Шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры /

Изучение элементной базы цифровой техники [Электронный ресурс] http://ivatv.narod.ru/zifrovaja_texnika/1_05.htm 

5. «HEF4072BP Datasheet Product details»

6. Микушин А.В. Цифровые устройства и микропроцессоры /А.В. Микушин А.М. Сажнев, В. И. Сединин.— СПб. : БХВ‑Петербург, 2010.

7. «Типовая инструкция по охране труда при работе на персональном компьютере» ТОИР-45-084-0

8. Танебаум Э. Архитектура компьютера / Э. Танебаум. — СПб. : Питер, 2010.