ΚMΕΚMΕ Η σχεδίαση ψηφιακών κυκλωμάτων όπως η ΚΜΕ ενός Η/Υ απαιτεί συμβιβασμούς μεταξύ αντικρουόμενων παραγόντων: ΧΡΟΝΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣΚΟΣΤΟΣΕΠΙΦΑΝΕΙΑΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ.

Παρουσίαση με θέμα: "ΚMΕΚMΕ Η σχεδίαση ψηφιακών κυκλωμάτων όπως η ΚΜΕ ενός Η/Υ απαιτεί συμβιβασμούς μεταξύ αντικρουόμενων παραγόντων: ΧΡΟΝΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣΚΟΣΤΟΣΕΠΙΦΑΝΕΙΑΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΚMΕΚMΕ Η σχεδίαση ψηφιακών κυκλωμάτων όπως η ΚΜΕ ενός Η/Υ απαιτεί συμβιβασμούς μεταξύ αντικρουόμενων παραγόντων: ΧΡΟΝΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣΚΟΣΤΟΣΕΠΙΦΑΝΕΙΑΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ ΙΣΧΥΣΧΡΟΝΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣΚΟΣΤΟΣΧΡΟΝΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ, ΙΣΧΥΣ, ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ

2 ΚMΕΚMΕ Μονάδα Ελέγχου Αριθμητική – Λογική Μονάδα Κάθε σήμα ελέγχου ενεργοποιεί μία μικρολειτουργία Μονάδα Επεξεργασίας

3 ΚMΕΚMΕ Πρόγραμμα Assembly Εντολές Γλώσσας Μηχανής 1.Μικρολειτουργίες (ποιες?) 2.Χρονική Ακολουθία (με ποια σειρά?)

4 ΚΜΕ με Μετρητή Αλληλουχίας

5 Καταχωρητές του TRN

6

7 Moνάδα Ελέγχου του TRN

8 Συμβολισμός Συνθήκη:μικρολειτουργία1; μικρολειτουργία2; … όπου ‘’συνθήκη’’ είναι μία λογική έκφραση των σημάτων εισόδου του Λογικού Κυκλώματος. Οι μικρολειτουργίες 1, 2, … ενεργοποιούνται παράλληλα όταν η συνθήκη είναι αληθής R 1  R 2 op R 3 όπου R 1, R 2, R 3 καταχωρητές της ΚΜΕ και op λογικός ή αριθμητικός τελεστής. R(n i, n j ) με i < j ορίζει το περιεχόμενο των ψηφίων i μέχρι j του καταχωρητή R M[R] : το περιεχόμενο της διεύθυνσης της μνήμης Μ που δείχνει ο καταχωρητής R Read, Write, Input, Output: το αντίστοιχο σήμα ελέγχου του διαδρόμου ελέγχου γίνεται ‘’1’’

9 Ανάλυση εντολών σε μικρολειτουργίες Κύκλος ανάκλησης της εντολής f 0 t 0 :AR  PC; f 0 t 1 :Read; PC  PC + 1; f 0 t 2 :IR  BR; AR  BR(AP); f 0 t 3 E’D’ :F1  1; F2  1; f 0 t 3 E D’:F2  1; f 0 t 3 D:F1  1; ……. επόμενη χρονική στιγμή η t 0

10 Ανάλυση εντολών σε μικρολειτουργίες Κύκλος δεικτοδοτημένης αναφοράς f 1 t 0 Ε’:AR  ΙR(AP) + I; F2  1; CSC; f 1 t 0 E:AR  ΙR(AP) + I; F2  1; F1  0; CSC; Η μικρολειτουργία CSC μηδενίζει τον μετρητή αλληλουχίας ώστε η επόμενη χρονική στιγμή να είναι πάλι η t 0

11 Ανάλυση εντολών σε μικρολειτουργίες Κύκλος έμμεσης αναφοράς f 2 t 0 :Read; f 2 t 1 :AR  BR(AP); F1  1; CSC;

12 Ανάλυση εντολών σε μικρολειτουργίες Κύκλος εκτέλεσης εντολής: LDAi 1 f 3 t 0 :Read; i 1 f 3 t 1 :A  BR; F1  0; F2  0; CSC; STAi 4 f 3 t 0 :BR  A; i 4 f 3 t 1 :Write; F1  0; F2  0; CSC; INAi 9 f 3 t 0 : Incra; F1  0; F2  0; CSC; JPNi 20 f 3 t 0 S:PC  BR(AP); F1  0; F2  0;CSC; i 20 f 3 t 0 S’:F1  0; F2  0; CSC;

13 Σχεδίαση Μονάδας Ελέγχου Έστω ότι η μικρολειτουργία Α  Α+ΒR αντιστοιχίζεται στο σήμα ελέγχου ε 4 το οποίο γίνεται ‘1’ όταν :

14 Σχεδίαση Μονάδας Ελέγχου

15 Σχεδίαση ALU Για κάθε καταχωρητή της Αριθμητικής – Λογικής Μονάδας αναζητούμε τις μικρολειτουργίες στις οποίες εμπλέκεται Π.χ. ο συσσωρευτής επηρρεάζεται από τις κάτωθι μικρολειτουργίες

16 Σχεδίαση ALU