Pavón, NievesÁlvarez, Jesús María

Departamento de Ingeniería Electrónica, Sistemas Informáticos y Automática, Escuela Politécnica Superior, Universidad de Huelva.

Ballesteros, JulioDepartamento de Informática, Escuela Politécnica, Universidad

de Extremadura.

• Objetivos

• Descripción• Descripción de la máquina MIPS restringida

• Lenguaje ensamblador diseñado

• Interfaz gráfica de la simulación

• Líneas futuras

• Conclusiones

• Bibliografía

Entorno gráfico sencillo e intuitivo Lenguaje de programación para probar el funcionamiento de forma rápida y sencilla Uso de un entorno VHDL real para realizar la descripción del computador Simulación al nivel de las señales eléctricas digitales que gobiernan la UCP Adaptabilidad

de la máquina MIPS restringida

Arquitectura tipo RISC segmentada (profundidad de 5 etapas)

Dos formatos de instrucción

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

CO RS RT RD COX

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

CO RS RT Dirección

IF ID EX MEM WB

CONTROL RIESGOS

del lenguaje ensamblador

Programa ensamblador Programa ensamblador secuencia de líneas que secuencia de líneas que pueden contener:pueden contener:

Un comentario, comenzando por dos guiones ("--"), que ocupará el resto de la línea. La definición de una variable (DB, DW). La definición de una etiqueta. Una instrucción en ensamblador del tipo mostrado en la Tabla 1.

Instrucción Formato Operación

ADD ADD R1, R2, R3 R1 R2+R3SUB SUB R1, R2, R3 R1 R2-R3AND AND R1, R2, R3 R1 R2 AND R3OR OR R1, R2, R3 R1 R2 OR R3SLT SLT R1, R2, R3 SI R2<R3 ENTONCES R1 1 SINO R1 0

LWLW R1, [R2]

LW R1, VAR [R2]

R1 MEMORIA[VAR+R2]

R1 MEMORIA[R2]

SWSW R1, [R2]

SW R1, VAR [R2]

MEMORIA[VAR+R2] R1

MEMORIA[R2] R1

BEQ BEQ R1, R2, VAR SI R2=R2 PC VAR

Tabla 1

de la interfaz gráfica de simulación

El analizador gráfico permite realizar un seguimiento visual del comportamiento de la máquina ante un determinado conjunto de

instrucciones

Ensamblar el programa (Figura 1 y Figura 2)

Simular el programa ensamblado con VSIM (Figura 3)

Terminar VSIM y analizar gráficamente la simulación (Figura 4)

Ventajas Cumplimiento de los objetivos propuestos Método sencillo e intuitivo para comprender los fundamentos básicos de una unidad segmentada, gracias al entorno gráfico. El uso de un entorno VHDL real amplía las posibilidades del sistema

Limitaciones Simulación restringida a un pequeño conjunto de operaciones Restricción impuesta por el compilador

VHDL utilizado

Adaptación del sistema a un entorno VHDL más moderno Ampliación de la máquina hasta el reperto- rio y dimensiones originales Generación de un entorno para definir gráfi- camente las ampliaciones sobre la arquitec- tura del computador

Patterson, D.A., Hennessy J.L. (1995). Organización y Diseño de Computadores. McGraw Hill.

Ashenden P. J. (1996). The Designers Guide To VHDL. Morgan Kaufmann Publisher.

Model Technology Inc. (1991). V-System PC, User’s Manual.