Тесленко Геннадий Александрович


АВТОРЕФЕРАТ МАГИСТЕРСКОЙ РАБОТЫ на тему :


"Программная эмуляция микропроцессорного комплекта серии К1804"



Руководитель: к.т.н., инженер кафедры "ЭВМ" Дорожко Леонид Иванович


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность работы

      Применение компьютеров в научных исследованиях является необходимым условием изучения сложных систем. Традиционная методология взаимосвязи теории и эксперимента должна быть дополнена принципами компьютерного моделирования. Эта новая эффективная процедура дает возможность целостного изучения поведения наиболее сложных систем как естественных, так и теоретических гипотез.

     Методами компьютерного моделирования пользуются специалисты практически всех областей науки и техники, поскольку с их помощью можно прогнозировать и имитировать явления, события или предметы, которые проектируются с заранее заданными параметрами.

     Построение компьютерной модели изучаемого явления, под которой понимается совокупность численных методов решения основных уравнений, алгоритмов их реализации и компьютерных программ - эффективный путь решения большинства таких задач. Хорошая компьютерная модель превращает компьютер в интеллектуальный инструмент, содействующий открытию новых эффектов, явлений и созданию новых теорий.

     Сегодня существуют мощные специализированные системы проектирования (MAPLE, SolіdWorks, AutoCAD, GPSS, MіcroCap и др.) и специальные программы, в которых реализуется удобный графический интерфейс пользователя.

     Однако существующие системы моделирования на уровне логических элементов и устройств не содержат библиотечные модули микропроцессоров, которые можно использовать при изучении их внутренней структуры, способов программирования и построения на их основе систем управления. Поскольку использование микропроцессоров в натуральном моделировании лишает возможности изучить детально процессы, которые происходят внутри микропроцессора, то этот метод также не является эффективным. Кроме того, возникают трудности с обслуживанием аппаратного макета микропроцессора, обеспечением его надежности при интенсивной эксплуатации.

     В компьютерном эксперименте имеется возможность обеспечить полный контроль за всеми параметрами системы, компьютерный эксперимент дешевый и безопасный, с помощью компьютера удается ставить всевозможные "мыслимые и немыслимые" опыты, не опасаясь за последствия. Компьютерный эксперимент дешевое и эффективное средство при разработке модели, которая отображает реальную действительность.

     Поскольку в нашем университете на кафедре ЭВМ построение микропроцессорных систем изучается на базе комплекта МТ1804, то эта разработка обеспечит более эффективный учебный процесс.


Преимущества построения БИС на микропроцессорных секциях

      Все микропроцессорные комплекты можно разделить на два класса. Первый образуют комплекты на основе однокристальных микропроцессоров, которые имеют фиксированную разрядность и систему команд. Внутренняя организация этих микропроцессоров во многом повторяет организацию привычных ЭВМ малой и средней произодительности. Эти микропроцессоры с успехом используюются для построения персональных компьютеров.

      Ко второму классу относятся комплекты микропрограммируемых БИС на основе микропроцессорных секций. Они обеспечивают значительно большую гибкость в достижении необходимых характеристик специализированных устройств, благодаря возможности устанавливать разрядность формата обрабатываемых слов и микропрограммному управлению. Это позволяет достичь значительно лучших результатов в скорости обработки информации по сравнению с однокристальными микропроцессорами с аналогичными параметрами.


Методы исследования


      Среди большого разнообразия продуктов для разработки прикладных применений одно из ведущих мест занимает пакет Delphi, разработанный компанией Borland. Delphi отдают предпочтение разработчики с разным стажем, привычками, профессиональными интересами. С помощью Delphi написано колоссальное количество приложений, десятки фирм и тысячи программистов-одиночек разрабатывают для Delphi дополнительные компоненты.

      В основе такой общепризнанной популярности лежит тот факт, что Delphi, как никакая другая система программирования, удовлетворяет всем требованиям, выдвигаемыми программистами. Действительно, приложения с помощью Delphі разрабатываются быстро. Delphi-приложения эффективные, если разработчик придерживается определенных правил (и часто если не придерживается). Эти приложения надежные и при эксплуатации обладают прогнозируемым поведением ведь Delphі - это комбинация нескольких важнейших и надежных технологий: высокопроизводительный компилятор в машинный код; объектно-ориентированная модель компонент; визуальная (а, значит, и скоростное) построение приложений из программных прототипов. Кроме того, компилятор, встроенный в Delphі, обеспечивает высокую производительность, необходимую для построения приложений c архитектурой "клиент-сервер". Delphi обеспечивает быструю разработку без необходимости писать вставки на С++ или ручного написания кода. Объекты БД в Delphі основаны на SQL и включают в себя все возможости Borland Database Engіne. В состав Delphі также входит Borland SQL Lіnk, поэтому доступ к СУБД Oracle, Sybase, Іnformіx и ІnterBase происходит с высокой эффективностью.

     К достоинствам Delphі надо отнести и тот факт, что в основе его лежит алгоритмический язык Pascal с широким набором команд и функций обработки двоичных кодов информации. Такие команды позволяют легко выделять и обрабатывать отдельные биты целочисленных типов данных, осуществлять сдвиги в двоичном представлении и применять к данным логические операции для поразрядной обработки. Эта возможность в совокупности с эффективностью визуального программирования делает Delphi привлекательным для разработчика программных моделей цифровых устройств на логическом уровне.


Выводы


      Программный продукт этого направления может использовать любое учебное заведение, где изучаются микропроцессорные системы, теория построения алгоритмов, микропрограммирование. Подобные системы могут использоваться в учебных заведениях любого уровня: техникумы, училища, ВУЗ'ы.

      Этот программный продукт не является единственным. Уже были разработаны аналогичные продукты, но неудачный выбор инструментального языка программирования не позволил довести разработку до необходимого уровня. В рамках этой работы программный продукт будет доведен до заданного уровня, что позволит ему найти широкое применение в научной сфере.