El procesador

Daniel Campoverd8775
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Daniel Campoverd8775
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Arquitectura del procesador
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El procesador
1 Ejecución de instrucciones
1.1 Fetch: Buscar instrucción
1.2 Decode: Decodificar instrucción
1.3 Execution: Ejecutar instrucción
1.4 Memory Access: Leer/Escribir en memoria
1.5 Writeback: Volcar resultado en registro
2 Tipos de Instrucciones
2.1 I
2.1.1 Load/Store
2.1.2 Aritmético - lógicas
2.1.3 Saltos condicionales
2.1.4 Saltos incondicionales
2.2 R
2.2.1 Artimético - lógicas
2.3 J
2.3.1 Saltos incondicionales
3 Combinacional
3.1 Las salidas dependen unicamente de las entradas
4 Secuencial
4.1 Una instrucción tras otra
4.1.1 Salida depende del estado
4.1.1.1 Monociclo
4.1.1.1.1 CPI = 1
4.1.1.1.1.1 La duración del ciclo la define la instrucción de mayor duración
4.1.1.2 Multiciclo
4.1.1.2.1 CPI > 1
4.1.1.2.1.1 La duracion del ciclo la define la etapa más larga
5 Diseño de un procesador
5.1 Requisitos de la ruta de datos
5.1.1 Temporización (mono o multiciclo)
5.1.1.1 Seleccionar modulos
5.1.1.1.1 Ensamblar ruta de datos
5.1.1.1.1.1 Puntos de control y sus valores
5.1.1.1.1.1.1 Lógica de control
5.1.1.1.1.1.1.1 Monociclo: Controlador
5.1.1.1.1.1.1.1.1 Seleccionar las operaciones a realizar por los módulos
5.1.1.1.1.1.1.1.1.1 Control principal
5.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1 Decodificar OP
5.1.1.1.1.1.1.1.1.2 Control local
5.1.1.1.1.1.1.1.1.2.1 Decodificar FUNCT
5.1.2 Monociclo
5.1.2.1 Cada recurso se usa 1 vez por instrucción
5.1.2.1.1 Memoria de datos e instrucciones separadas
5.1.2.1.1.1 Multiplexores cuando un valor puede venir de varias fuentes
5.2 Arquitectura MIPS
5.2.1 Instrucciones
5.2.1.1 Tipo R (artimético-lógicas)
5.2.1.1.1 Tipo I (Con memoria, salto condicional)
5.2.1.1.1.1 Tipo J (salto incondicional)
5.2.2 Ruta de datos
5.2.2.1 PC
5.2.2.1.1 Memorias separadas (datos, instrucciones)
5.2.2.1.1.1 Banco de 32 registros
5.2.2.1.1.1.1 2 sumadores
5.2.2.1.1.1.1.1 PC + 4
5.2.2.1.1.1.1.2 Desplazamiento relativo a PC
5.2.2.1.1.1.1.3 ALU
5.2.2.1.1.1.1.3.1 Extensor de signo
5.2.2.1.1.1.1.3.1.1 Desplazador a la izquierda
5.2.3 Multiciclo
5.2.3.1 Puntos de control no son tabla de verdad
5.2.3.1.1 Las señales se modifican en los ciclos de reloj
5.2.3.1.1.1 Unidad de control
5.2.3.1.1.1.1 Máquina de estados
5.2.3.1.1.1.1.1 llamada "cableada"
5.2.3.1.1.1.1.1.1 8 estados en maximo 5 ciclos
5.2.3.1.1.1.1.1.1.1 Ciclos F y D para todas las instrucciones
5.2.3.1.1.1.2 Microprograma
5.2.3.1.1.1.2.1 Memoria ROM con señales de control
5.2.3.1.1.1.2.1.1 Cada palabra es una microinstrucción
5.2.3.1.1.1.2.1.1.1 Conjunto de microinstrucciones son un microprograma
5.2.3.1.1.1.2.1.1.1.1 Más flexible pero más lenta
5.2.3.1.1.1.2.2 Codificación horizontal
5.2.3.1.1.1.2.2.1 Incorpora los valores de las señales de control
5.2.3.1.1.1.2.3 Codificación vertical
5.2.3.1.1.1.2.3.1 Las microinstrucciones se codifican
5.2.3.1.1.1.2.3.1.1 Se necesita una decodificación
5.2.3.1.1.1.2.3.1.1.1 Información de secuencia
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