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Pr. Dr. Xavier Bonnaire
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Maquina Multiciclos
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Manejo de instrucciones básicas
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Camino de Datos con líneas de Control
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El Camino de Datos completo con la Unidad de Control
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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)
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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)
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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
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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
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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
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Vista de alto nivel del Control Secuencial
Instruction Fetch/decode and Register Fetch
Memory Accessinstructions
R-Type Instructions Branch Instruction Jump Instruction
Start
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Fetch de Instrucción: es lo mismo para cada instrucción
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Control de Referencias a Memoria
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Instrucciones tipo R
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La instrucción branch requiere sólo un estado
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La instrucción jump
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Al Final...
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Controlador de estado finitos
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Controlador Microprogramado
Memoria de
microcódigo
PCwritePCwritecond
IorD
MemRead
RegDst
Data
Path
Micro PC
Lógica selección de dirección
1 AddrCtl
Registro de instrucciónOP[5-0]
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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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