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  1. 1. Diseño digital para microprocesadoresSadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas
  2. 2. Diseño digital para microprocesadores MEMORIA CPU Memoria principal y cache Registros R/W Control Unidades de almacenamiento ALU Reloj Un microprocesador/microcomputador es un CPU (Unidad Central de Procesamiento) más MemoriaSadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas
  3. 3. Diseño digital para microprocesadores Entradas de control Entradas de camino de datos Señales de control Unidad Camino de Control de Datos Señales de estado Salidas de control Salidas de caminos de datos Modelo de CPU (Unidad Central de Procesamiento). Diseño en Alto NivelSadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas
  4. 4. Diseño digital para microprocesadores Entradas de control Entradas de datos Señales de control Selector D D Registro Banco R Memoria D Lógica de ALU */ ÷ estado Registro Lógica de siguiente de estado salida Señales de estado Registro Unidad de control Unidad de datos Salidas de control Salidas de datos Modelo. Diagrama de bloques RTL.Sadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas
  5. 5. Diseño digital para microprocesadores •Lógicas: N •Set/reset R ← 0, R ← 1 Selección de operación status •Complemento R ← R clk Registro R Combinac. •NO-OP R← R N •Aritméticas • Inc/Dec R ← R plus 1, R ← R minus 1 •Complem 2 R ← R plus 1 • Desplazamiento •Iz/Der R(i) ← R(i-1) / R (i) ← R(i+1) , i=1....N-2 •Circular R(0) ← R(N-1) Shift left ... Idem a la derecha •bit-bit R(N-1) ← R(0) Shit right ...Idem a la izquierda Operaciones principales.Sadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas
  6. 6. Diseño digital para microprocesadores clk Registro R Unidad Unidad Despla- Lógica Aritmética zador MUX Selección Podemos hacer secuenciamiento de instrucciones, pero limitado !!! Operaciones principales de la ALU con un Registro.Sadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas
  7. 7. Diseño digital para microprocesadores clk R1 R2 clk ALU Selección Aumenta la capacidad con más registros !! Operaciones principales de la ALU con varios Registros.Sadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas
  8. 8. Diseño digital para microprocesadores Load/Hold Load/Hold clk R1 R2 clk ALU Selección Cout OV Desplazador Selección Operaciones principales de la ALU y Desplazador con varios Registros.Sadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas
  9. 9. Diseño digital para microprocesadores Entradas del exterior MUX Selección Load/Hold Load/Hold clk R1 R2 clk ALU Selección Cout OV Desplazador Selección Operaciones con ALU, Desplazador y Registros: Fuente-Función-Destino SFDSadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas
  10. 10. Diseño digital para microprocesadores MUX Selección ALU Selección ROM Cout OV Contador Desplazador Selección Load/Hold clk Registros clk Como diseño el control ? 1) Maquina de estados o 2) MicroprogramadoSadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas
  11. 11. Diseño digital para microprocesadores Esto ya es un CPU ! • CPU: Sistema síncrono con lógica combinacional y un controlador que proporciona FUENTE y DESTINO de datos. • SFD: Source, Functions and Destination. • También llamadas MICROINSTRUCCIONES. • Conjunto de microinstrucciones ( 0s y 1s) -> • Lenguaje de Máquina o Instrucción o • Lenguaje ensambladorSadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas
  12. 12. Diseño digital para microprocesadores MUX Selección ALU Selección ROM Secue- Cout OV nciador Desplazador Selección Load/Hold Load/Hold clk Registros Registros clk Conectamos y aumentamos registros !Sadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas
  13. 13. Diseño digital para microprocesadores De memoria externa Load/Hold (DRAM) Registros Direcc. Load/Hold Registros MUX Selección Cache ALU SRAM Selección Cout OV Desplazador Selección A memoria externa Registros Registros (DRAM) Load/Hold clk Load/Hold Completamos con aumento de memoria !!!.Sadot Alexandres Fernández- Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales - UP Comillas

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