Diseño de una computadora simple con unidad de control cableada mediante instrucciones de transferencia de registros.

• Computadora Digital dispositivo de uso general que ejecuta instrucciones que el usuario escribe en un programa.

• Instrucciones y Datos es posible almacenarlos en Memoria.• Capacidad de almacenar y ejecutar instrucciones.

• Diseño de subsistema procesador:

• Mediante operaciones de Transferencia de Registros.• Esquema ALU + registros de Almacenamiento.

• Diseño de subsistema de control:

• Mediante control fijo.• Mediante control microprogramado.

• Funciones del subsistema de control:

• Lee cada instrucción de la memoria para almacenarla en un registro apropiado.

• Reconocer la instrucción.

• Ejecutar la instrucción mediante una secuencia de microoperaciones.

Códigos de Instrucción.

• Código de operación + Información del operando.

• Formatos de código de instrucción.

• Instrucción con operando implicado: R ← R +1• Instrucción con operando inmediato: R ← Operando• Instrucción con dirección directa de operando: R ← M[dirección]

• Representación de instrucciones en memoria.

Diagrama de bloques de una computadora simple

Lista de Registros de la Computadora

Set de instrucciones de la computadora simple

Ejemplo de uso de instrucciones: Operación 83 – ( 52+25).

LDI 52 ; Carga 52 en el ACADI 25 ; Sumar 25 al ACCMA ; Complementar ACINA ; Incrementar ACADI 83 ; Sumar 83 al ACSTA 250 ; Almacenar en contenido de AC en M[250]

Diseño de una computadora simple.

• Fase de captura de instrucciones

Microperaciones comunes a todas las instrucciones.

T0: DR ← M[PC]T1: IR ←DR, PC←PC+1

• Fase de ejecución de instrucciones.

El conjunto de microoperaciones dependen de cada instrucción.

Instrucción INA

D1T2: AC←AC+1 , TC←0

Instrucción LDI OPRD

D3T2: DR←M[PC]

D3T3:AC←DR , PC←PC+1 , TC←0

Instrucción ADRS

D5T2:DR←M[PC]

D5T3:AR←DR , PC←PC+1

D5T4:DR←M[AR]

D5T5:AC←DR , TC←0

Secuencia de microoperaciones de la computadora simple

Diseño Hardware de control la computadora simple

• Lista de funciones de control especifica las compuertas lógicas que se requieren para la unidad de control.

• Diseño de la lógica de control

Determinar todas las instrucciones que realizan la misma microoperación

PC← PC+1

En T1: Todas.En T2: D3,D4,D5,D6.

Diseño del hardware de procesamiento de datos mediante transferencia de registros

• Lista de microoperaciones especifica el tipo de registro y sus funciones asociadas.

• Se debe determinar las características de cada registro.

Registro DR

C1: DR← M[PC]C9: DR←ACC10: DR←M[AR]

Registro sólo necesita operaciones de cargaEntrada múltiple para carga del registro DR (salida de memoria y salida de AC).Carga del registro en C1,C9,C10.

Registro AC

C4: AC←AC+1C5: AC←Comp(AC)C6: AC←DRC7: AC←AC+DR

Registro requiere operación de carga, incremento y complemento.Entrada múltiple para carga del registro AC: DR y (AC+DR)Incremento: C4 Complemento C5 Carga:C6 y C7.