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Pr. Dr. Xavier Bonnaire - Universidad Tecnica Federico Santa MarPr. Dr. Xavier Bonnaire - Universidad Tecnica Federico Santa María – Departamento de Informáticaía – Departamento de InformáticaSlide Slide 11

Pr. Dr. Xavier Bonnaire


Maquina Multiciclos


Manejo de instrucciones básicas


Camino de Datos con líneas de Control


El Camino de Datos completo con la Unidad de Control


Micro operaciones de la Unidad de Control: IF y ID

Fetch de Instrucción (IF)

IR ← Memoria[PC]PC ← PC+4

Decodificación de Instrucción y fetch de registro (ID)

A ← Reg[IR[25-21]]B ← Reg[IR[20-16]]ALUOut ← PC + (ext._signo (IR[15-0]) <<2)


Micro operaciones de la Unidad de Control EX

El ciclo de Ejecución está determinado por el tipo de instrucción

Referencia a Memoria

ALUOut ← A + ext._signo (IR[15-0])

Aritmética tipo RALUOut ← A op B

Branchif ( A == B) PC ← ALUOut

JumpPC ← PC[31-28] | (IR[25-0] <<2) (| = or modo bit)


Micro operaciones de la Unidad de Control MEM

En este paso, lw y sw accesan la memoria y las instrucciones tipo R escriben sus resultados en el Archivo de Registros

Referencia a Memoria

si es lw: MDR ← Memoria[ALUOut]si es sw: Memoria[ALUOut] ← B Si es una instrucción Aritmética tipo R

Reg[IR[15-11]] ← ALUOut


Micro operaciones de la Unidad de Control WB

En este paso, se completa lw, cargando en el Archivo de Registros el valor obtenido de la Memoria

Reg[IR[20-16]] ← MDR


TipoR Referencias aMemoria

Branch Jump

IF IR ← Memoria[PC]PC← PC+4

ID A ← Reg[IR[25-21]]B ← Reg[IR[20-16]]ALUOut ← PC + (ext._signo

(IR[15-0]) <<2)

EX ALUOut ← A opB

ALUOut ← A + ext._signo(IR[15-0])

if ( A == B) PC ← ALUOut

PC ←PC[31-28] |(IR[25-0]<<2)

MEM PC ← PC[31-28] |(IR[25-0] <<2)

si es lw:MDR ← Memoria[ALUOut]o, si es sw:Memoria[ALUOut] ← B

WB Reg[IR[20-16]] ← MDR


Vista de alto nivel del Control Secuencial

Instruction Fetch/decode and Register Fetch

Memory Accessinstructions

R-Type Instructions Branch Instruction Jump Instruction

Start


Fetch de Instrucción: es lo mismo para cada instrucción


Control de Referencias a Memoria


Instrucciones tipo R


La instrucción branch requiere sólo un estado


La instrucción jump


Al Final...


Controlador de estado finitos


Controlador Microprogramado

Memoria de

microcódigo

PCwritePCwritecond

IorD

MemRead

RegDst

Data

Path

Micro PC

Lógica selección de dirección

1 AddrCtl

Registro de instrucciónOP[5-0]


Observaciones

● El control microprogramado se parece a un computador:– estados: direcciones de instrucciones– Las palabras de control son microinstrucciones– El registro de estado es el microPC

● Se puede usar un Assembler de microcódigo para codificar secuencias de microinstrucciones

● Como un microprograma es una representación abstracta del control, hay una gran flexibilidad en la forma de traducir el microprograma en micro-operaciones

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