View
111
Download
4
Category
Preview:
DESCRIPTION
OGLEDNI PROCESOR. (MIKROPROGRAMIRANJE). Na osnovu ranije re č enog iz :. - brojnih sistema, - Booleove algebre, i -logičkih i sekvencijalnih struktura ... OGLEDNI PROCESOR – jednostavan procesor op šte namjene. Skup registara. 0, +1 i -1 sadrže naznačene konstante, - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
OGLEDNI PROCESOR
(MIKROPROGRAMIRANJE)
Na osnovu ranije rečenog iz:
• - brojnih sistema,• - Booleove algebre, i• - logičkih i sekvencijalnih
struktura ...
• OGLEDNI PROCESOR – jednostavan procesor opšte namjene
Skup registara
• 0, +1 i -1 sadrže naznačene konstante, • PC - programski brojač,• AC - akumulator,• SP - pokazivač na stek,• IR - instrukcijski registar,• TIR - privremeni instrukcijski registar,• AMASK - adresna maska ,• SMASK - maska steka,• A do F - registri opšte namjene.
16-bitna ALU
• aritmetičko sabiranje (A + B),• logičko množenje (AB),• propuštanje ulaza A na izlaz (A), i• invertovanje vrijednosti sa ulaza A
(/A)• N i Z flagovi
• dva 16-bitna latcha sprječavaju oscilovanje kao pri A:= A + B !!!
Za vezu sa vanjskom memorijom
• MAR – memorijski registar adresa, i• MBR – memorijski bafer podataka
• Memorijski ciklusi čitanja i pisanja
(I NIŠTA VIŠE!!!)
Upravljački signali => mikroinstrukcije
61 upravljački signal:• 16 signala za ispis sadržaja iz registara na A-
sabirnicu,• 16 signala za ispis sadržaja iz registara na B-
sabirnicu,• 16 signala za upis sa C-sabirnice u registre,• 2 signala za upravljanje latchevima A i B,• 2 signala za upravljanje ALU-om,• 2 signala za upravljanje shifterom,• 4 signala za upravljanje MAR-om i MBR-om,• 2 signala za čitanje i pisanje vanjske memorije i• 1 signal za upravljanje AMUX multiplekserom.
Upravljački signali => mikroinstrukcije (2)
• MAŠINSKI CIKLUS
• = jedno stanje upravljačkih sihnala
• = osnovni ciklus na putu podataka
• MEMORIJSKI CIKLUS počinje mašinskim ciklusom u kome se vrši upis adrese u MAR i aktivira RD ili WR
Upravljački signali => mikroinstrukcije (3)
• smanjivanje broja potrebnih upravljačkih signala (dekoderi “4 u 16” omogućavaju smanjanje sa 3x16 na 3x4 – 61 na 25!!!)
• L0 i L1 aktiviraju u svakom mašinskom ciklusu uvijek u isto vrijeme...
• dodatni signal ENC o(ne)mogućava upis sa C sabirnice u registre
Upravljanje AMUX – om
A0 Ulaz u ALU
01
A-latchMBR
Upravljanje ALU-om
F1 F0 Izlaz iz ALU-a
0011
0101
A+BA B
A/A
Upravljanje šift-registrom
S1 S0 Operacija
0011
0101
bez pomjeranjapomjeranje
udesnopomjeranje
ulijevone koristi se
Upravljanje MBR-om
M1 Upis iz šiftera u MBR
01
NEDA
Upravljanje MAR-om
M0 Upis iz B-latcha u MAR
01
NEDA
Upravljanje upisom iz memorije u MBR
RD Upis iz memorije u
MBR01
NEDA
Upraljanje upisom iz MBR u memoriju
WR Upis iz MBR u memoriju
01
NEDA
Upravljanje upisom u registre
ENC Upis u register sa C sabirnice
01
NEDA
Upravljanje upisom u registre (2)
• - 4-bitno polje C = 0000 do 1111 - bira jedan od 16 registara za upis sa C sabirnice (ako je ENC=1)
• - 4-bitno polje B = 0000 do 1111 - bira jedan od 16 registara za čitanje
• - 4-bitno polje A = 0000 do 1111 - izabira jedan od 16 registara za čitanje
MIKROINSTRUKCIJA!!!
Osnovni ciklus na putu podataka:
• upis vrijednosti u latcheve A i B,• zadrška dok ALU i ŠIFTER obave
posao, i• smještaj rezultata• + jedan ciklus za dobavljanje sljedeće
mikroinstrukcije
• 4 (pod)ciklusa!!!
4 (pod)ciklusa => 4-fazni clock!
U 4 podciklusa se dešava sljedeće:
1. upis sljedeće mikroinstrikcije u MIR (Mikro-Instrukcijski-Registar!!!),
2. upis sadržaja izabranih registara u latcheve A i B,
3. "trošenje vremena" kako bi ALU i ŠIFTER obavili svoj posao ili upis u MAR (ako je potrebno), i
4. upis rezultata sa C sabirnice u izabrani registar ili u MBR (zavisno od potrebe).
Procesor = put podataka + upravljačka struktura
• upravljačka memorija 256x32 bita
• njen adresni registar je MPC
• njen registar podataka je MIR
Redoslijed događaja u podciklusima 1 i 2
- u MIR se iz upravljačke memorije kopira mikroinstrukcija sa adrese iz MPC-a i ne mijenja se tokom ostala 3 podciklusa bez obzira na stanje u MPC-u.
- MIR kontroliše put podataka - A i B dekoderi određuju registre, CLOCK aktivira latcheve A i B dajući ALU-u stabilne podatke - istovremeno (paralelizam!) INKREMENTER računa MPC+1 za sljedeći ciklus.
Redoslijed događaja u podciklusima 3 i 4
- ALU-u i SHIFTER-u se ostavlja dovoljno vremena da odrade posao (CARRY - propagacija itd.). AMUX polje u mikroinstrukciji određuje šta će biti lijevi ulaz u ALU, desni ulaz je uvijek B-latch. Dok ALU i SHIFTER rade, MAR se upisuje sa B sabirnice ako je "MAR" polje u mikroinstrukciji u "1".
- U četvrtom podciklusu podatak sa C sabirnice se upisuje u izabrani registar (ako je ENC=1) ili u MBR (ako je "MBR"=1).
Za upis u neki registar postoje 3 uslova:
• - da je ENC=1,• - da je u toku 4. podciklus, i• - da je registar izabran "C" poljem
mikroinstrukcije
Recommended