- •КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
- •ЧТО ТАКОЕ ПРОЦЕССОР
- •• Процессор состоит из нескольких частей. Блок управления отвечает за вызов команд из
- •• Большинство современных процессоров основаны на принципах фон-неймановской вычислительной машины.
- ••Тракт данных состоит из регистров (обычно от 1 до 32), арифметико-логического устройства (АЛУ)
- •Центральный процессор выполняет каждую команду за несколько шагов. Он делает следующее:
- ••Каждый процессор имеет собственный вполне определенный набор команд, называемый системой команд процессора.
- •• Способ адресации определяет, каким образом следует использовать информацию, размещенную в поле адреса
- ••В функциональном и структурном отношении процессор удобно представить разделенным на две части: операционное
- ••В зависимости от способа хранения микропрограмм различают управляющие автоматы:
- •ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ
- •ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
- •РАССМОТРЕННЫЕ ПРИМЕРЫ
- ••MIPS архитектура разрабатывалась в соответствии с концепцией проектирования RISC. Ранние варианты архитектуры имели
- •ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОРА
- •• Характеристики устройства:
- ••Инструкции делятся на три типа: R, I и J. Каждая инструкция начинается с
- •РАЗРАБОТКА КОМБИНАЦИОННЫХ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ БЛОКОВ ПРОЦЕССОРА
- ••Арифметико-логическое устройство поддерживает 16 арифметических и логических операций. Данные поступают одновременно на все
- •РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА
- •РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ
- •КОНЕЦ
РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА
• Так как тракт данных процессора является многотактным, появляется необходимость в дополнительных неархитектурных регистрах. В них записываются промежуточные значения после завершения такта.
•Построение тракта данных операционного устройства начинается с добавления счетчика, модуля оперативной памяти регистра инструкций и регистра данных.
•После считывания очередной инструкции из оперативной памяти, она записывается в
регистр инструкций. Далее инструкция разбивается на блоки битов в соответствии с форматом команд процессора. КОП передается управляющее устройство, остальные данные проходят дальше по тракту данных и в зависимости от конкретного набора «Y» произойдет, например, запись или чтение из регистрового файла или преобразование данных в АЛУ или же запись нового значения в счетчик команд.
• После завершения всех тактов текущей операции, будет выполнен переход к адресу следующей команды.
РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ
•Разработка устройства управления началась с определения необходимой разрядности данных и адреса ПЗУ микрокоманд и ПЗУ дешифратора операций. После этого в схему был добавлен счетчик адреса и схема формирования адреса следующей микрокоманды. Принцип работы данного устройства управления прост. По нулевому адресу ПЗУ микропрограмм располагается микропрограмма выборки очередной команды из оперативной памяти. Данная микропрограмма выполняется всегда в начале каждого командного цикла. После выборки команды, ПЗУ микропрограмм адресуется ПЗУ дешифратора операций, на выходе которого формируется адрес смещения, указывающий на начало необходимой микропрограммы в ПЗУ микропрограмм. После выполнения микропрограммы снова происходит переход в нулевой адрес ПЗУ, где располагается микропрограмма выборки следующей команды или же, если текущая микропрограмма реализует условный переход, то в зависимости от результата проверки условия, будет произведен переход по адресу, находящемуся в адресной части микрокоманды (если условие ИСТИННО) или переход в нулевой адрес ПЗУ (если условие ЛОЖНО).
0 |
Загруз |
Сбро |
|
Y |
|
ка СЧ |
с |
|
|
1 |
Загрузк |
СЧ |
X |
A |
Сбро |
||||
|
а |
с |
|
|
|
СЧ |
СЧ |
|
|