
- •Содержание
- •Задание к курсовому проекту
- •Введение
- •Простой пятиуровневый конвейер в risc-процессорах
- •История
- •Тактовый генератор
- •Конфликт конвейера
- •Бесконвейерная архитектура
- •Преимущества и недостатки
- •Общий конвейер
- •Общий четырёхуровневых конвейер; цветные квадраты символизируют независимые друг от друга инструкции
- •«Пузырек»
- •Пузырек в третьем такте обработки задерживает исполнение
- •Трудности
- •Граф информационных связей линейного конвейера
- •Операционная схема линейного конвейерного устройства
- •Управляющий автомат линейного конвейерного устройства
- •Гса линейного конвейерного устройства в закодированном виде
- •Граф информационных связей конвейерного устройства
- •Операционная схема конвейерного устройства с обратными связями
- •Сокращенная таблица занятости
- •Полная таблица занятости
- •Граф-схема алгоритма (гса) в закодированном виде
- •Граф-схема алгоритма в закодированном виде
- •Формат микропрограммы
- •Формат микропрограммы
- •Микропрограмма для управляющего автомата
- •Принципиальная схема вычислителя
- •Принципиальная схема конвейерного устройства в визуальном редакторе среды Quartus II Выводы
- •Список использованной литературы
Гса линейного конвейерного устройства в закодированном виде
Проектирование конвейера с обратными связями
Граф информационных связей
Граф информационных связей конвейерного устройства
Список операционных блоков:
+ - сумматор
sin - блок извлечения синуса
Ф1 – фиксатор, необходим для задержки на один такт
- умножитель
mx1, mx2, mx3, mx4 - мультиплексоры
F – магазин для сохранения результата
Операционная схема конвейерного процессора
Операционная схема конвейерного устройства с обратными связями
Список операционных блоков:
-магазины хранения исходных данных
+ - сумматор
- умножитель
sin - вычисление синуса
Ф+ - фиксатор, сохраняет результат после суммирования
Фsin - фиксатор, сохраняет результат после вычисления синуса
Ф* - фиксатор, сохраняет результат после умножения
Ф1 – фиксатор, необходим для задержки на один такт
MX1, MX2, MX3, MX4 - мультиплексоры
МF – магазин для сохранения результата
Сокращенная таблица занятости
Построение таблицы начинается с заполнения ячеек для нулевого набора данных. Далее следует поочередно размещать все остальные наборы. При этом нужно исправлять коллизии - в одной ячейке не должно оказаться двух или более различных наборов. Если накладывание происходит, то следует поставить дополнительный элемент задержки и снова пересчитать таблицу. Необходимо учитывать, что данные сохраняются в магазинах до прибытия следующих данных.
В итоге должна получиться таблица, где хотя бы одна ступень полностью занята по времени. У нас это блоки "+" и "*" (см. табл. 3). Середина таблицы должна сформировать повторяющуюся последовательность действий (цикл). В нашем случае он занимает два такта.
Занятость конвейера для десяти входных наборов данных (сокращенная форма)
Такты |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
20 |
21 |
22 |
23 |
|||
M |
F0 |
F0 |
F1 |
F1 |
F2 |
F2 |
… |
F9 |
F9 |
F9 |
F9 |
|||
+ |
|
F0 |
|
F1 |
F0 |
F2 |
… |
F8 |
|
F9 |
|
|||
Ф1 |
|
|
|
F0 |
|
F1 |
… |
|
F9 |
|
|
|||
sin |
|
|
F0 |
|
F1 |
|
… |
F9 |
|
|
|
|||
* |
|
|
F0 |
F0 |
F1 |
F1 |
… |
F9 |
F9 |
|
|
|||
F |
|
|
|
|
|
F0 |
… |
|
F8 |
|
(F9 |
|||
|
Начало |
Цикл |
|
Конец |