Курсовая работа: Моделирование процессора (операционного и управляющего автоматов) для выполнения набора машинных команд

В рамках данной работы исследуются аспекты моделирования процессора, включая конструкции операционного и управляющего автоматов. Процессор, как центральный элемент вычислительной системы, выполняет обработку данных и управление последовательностью операций. Основное внимание уделяется архитектуре процессора, которая включает в себя несколько ключевых компонентов: арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистры, шину данных и управляющий блок.

Моделирование процессора позволяет более глубоко понять принципы его работы и оптимизацию выполнения команд. При этом используется подход, в котором операционный автомат отвечает за выполнение вычислений, а управляющий автомат обеспечивает синхронизацию операций и управление потоками данных. Важно отметить, что каждая команда машинного языка имеет свою структуру и цикл выполнения, что требует разработки соответствующих алгоритмов для их обработки.

В результате моделирования проводятся тесты на выполнение различных наборов команд, что помогает выявить узкие места в производительности и возможности оптимизации. Разработка модели происходит в среде программирования, позволяющей визуализировать работу процессора и отображать изменения состояний регистров и внутренней памяти. Это создает возможность не только для анализа функционирования, но и для последующего внедрения новых архитектурных решений.

Работа также рассматривает важные аспекты, такие как исполнение команд, организация памяти и работа с прерываниями, что критически необходимо для эффективного выполнения программ. Эффективное моделирование позволяет студентам получить практические навыки в области проектирования и оптимизации вычислительных систем, что имеет особое значение в условиях быстрого развития технологий и увеличения требований к производительности вычислительных устройств.