CPU-diseño-procesador-multiciclo

Capítulo 3 El procesador, la ruta de datos y el control (I Parte) Página

Jerarquía de traducción Página

Proceso de diseño del CPU ,[object Object],Página Procesador Ruta de datos Ruta de control Reg ALU Mem Deco Secuenciador Arquitectura del conjunto de instrucciones Circuitos lógicos

Diseño del CPU ,[object Object],Página Lógica de próximo estado Memoria Lógica de salida A B C D E

MAQUINAS DE ESTADO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

Máquina Clase A, Mealy Página

Máquina Clase B, Moore Página

Máquina Clase C, Moore sin registro de salidas Página

[object Object],[object Object],[object Object],Detalles para la implementación Página

TIPOS DE MÁQUINAS ,[object Object],[object Object],Página

Señales de Reloj ,[object Object],[object Object],Página Cualquier valor almacenado en la máquina se actualiza solo Borde creciente Borde decreciente

Operación en su sólo ciclo ,[object Object],Página Un ciclo de reloj PROBLEMA: El ciclo del reloj debe ser muy largo Registro Lógica combinacional (ALU) Registro Se actualiza aquí

Operación con múltiples ciclos ,[object Object],Página escritura Requiere de señales de control adicionales Registro Combinational Logic (ALU) Registro escritura

Concepto de un solo ciclo ,[object Object],Página Retardo en carga de registros Retardo en la lógica combinacional

La visión abstracta ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

Construcción de la ruta de datos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

Instrucciones y el PC ,[object Object],[object Object],Página

Registros y ALU ,[object Object],[object Object],Página

Agregando la memoria de datos ,[object Object],[object Object],[object Object],Página

Ruta de datos para el salto ,[object Object],Página

Conectando las unidades ,[object Object],[object Object],[object Object],Página

Agregando la unidad de búsqueda de instrucción ,[object Object],Página

Agregando la unidad de salto ,[object Object],Página

EJERCICIO ,[object Object],Página

Procesador de un solo ciclo Página Memoria Para Datos Contador de programa Direcciones de memoria Incrementar Campos de instrucciones – Registros con puertos duales Ruta de datos - ALU Memoria principal para datos P C Memoria Para Instrucciones M U X 0 1 Addr D ADD M U X 0 1 M U X 0 1 Registros D R1id WRid R2id ADD +4 ALU M U X 0 1 ¿Porqué esto aquí? R1 ID R2 ID WR ID otro ¿Porqué esta esto aquí?

Acción de un procesador de un solo ciclo Página Escribir datos a un registro Búsqueda de instrucción – Requiere “Read” Actualice el PC – Requiere “0” Mux de dirr Decodifique la Instrucción Seleccione Reg Addr Pase la dirección de los Datos Pase la dirección de datos por la ALU Lea los datos Envié los datos a los registros Escriba la instrucción en el registro Ahora los relojes en el sistema Registros D R1id WRid R2id P C ADD Memoria De instrucciones ALU Memoria De Datos ADD M U X 0 1 M U X 0 1 M U X 0 1 M U X 0 1 Addr D Read 0 1 1 0 NOP Read Write Campo de la dirr Reg Campo de Dirr Datos Clk Clk

Temporización de un solo ciclo Página I Memoria lectura PC Mux 0 Reg Mux ALU Mux 0 0 ALU Op NOP D Memoria lectura Data Mux 1 Reg Ctrl escritura RELOJ Ciclo de reloj requerido

Control básico ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

Control central ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

Ruta de datos extendida ,[object Object],[object Object],Página

RESUMEN DE LAS LINEAS DE CONTROL ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

Ruta de datos y control Página

Operación de la ruta de datos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

EJEMPLO DE INSTRUCCIÓN TIPO R Página

EJEMPLO DE EJECUCION ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

Finalización del control ,[object Object],[object Object],Página

Implementación ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

Instrucción de salto ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

Limitaciones de la solución con un solo ciclo ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

EJEMPLO ,[object Object],[object Object],Página

Ejemplo cont. ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

Implementación de un solo ciclo ,[object Object],Página

Secuencia de ejecución de un modo de direccionamiento Página

Secuencia de ejecución de un modo indirecto Página

Secuencia de ejecución de modo inmediato Página

Secuencia de ejecución de una instrucción MOVE Página

Secuencia de ejecución de un Fetch Página

UNIDAD DE CONTROL (MOVE) Página

Problemas ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

Problemas en procesadores de un solo ciclo ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Página

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Solución con multiciclo Página

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Solución con Multiciclo Página

CPU-diseño-procesador-multiciclo

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a CPU-diseño-procesador-multiciclo

Similar a CPU-diseño-procesador-multiciclo (20)

Más de JOSE ALBERTO DIAZ GARCIA

Más de JOSE ALBERTO DIAZ GARCIA (20)

Último

Último (20)

CPU-diseño-procesador-multiciclo