160 likes | 278 Views
Κ M Ε. ΧΡΟΝΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ. ΚΟΣΤΟΣ. ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ. ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ. ΙΣΧΥΣ. ΚΟΣΤΟΣ. ΧΡΟΝΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ. ΧΡΟΝΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ, ΙΣΧΥΣ, ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ. Η σχεδίαση ψηφιακών κυκλωμάτων όπως η ΚΜΕ ενός Η/Υ απαιτεί συμβιβασμούς μεταξύ αντικρουόμενων παραγόντων:. Κ M Ε. Μονάδα Ελέγχου. Αριθμητική –
E N D
ΚMΕ ΧΡΟΝΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΚΟΣΤΟΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ ΙΣΧΥΣ ΚΟΣΤΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΧΡΟΝΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ, ΙΣΧΥΣ, ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ Η σχεδίαση ψηφιακών κυκλωμάτων όπως η ΚΜΕ ενός Η/Υ απαιτεί συμβιβασμούς μεταξύ αντικρουόμενων παραγόντων:
ΚMΕ Μονάδα Ελέγχου Αριθμητική – Λογική Μονάδα Μονάδα Επεξεργασίας Κάθε σήμα ελέγχου ενεργοποιεί μία μικρολειτουργία
ΚMΕ Πρόγραμμα Assembly Εντολές Γλώσσας Μηχανής • Μικρολειτουργίες (ποιες?) • Χρονική Ακολουθία (με ποια σειρά?)
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 R1 R2 op R3 όπου R1, R2, R3καταχωρητές της ΚΜΕ και op λογικός ή αριθμητικός τελεστής. R(ni, nj) 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’’
Ανάλυση εντολών σε μικρολειτουργίες Κύκλος ανάκλησης της εντολής f0 t0 : AR PC; f0 t1 : Read; PC PC + 1; f0 t2 : IR BR; AR BR(AP); f0 t3 E’D’ : F1 1; F2 1; f0 t3 E D’ : F2 1; f0 t3 D : F1 1; ……. επόμενη χρονική στιγμή η t0
Ανάλυση εντολών σε μικρολειτουργίες Κύκλος δεικτοδοτημένης αναφοράς f1 t0 Ε’ : AR ΙR(AP) + I; F2 1; CSC; f1 t0 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 t0
Ανάλυση εντολών σε μικρολειτουργίες Κύκλος έμμεσης αναφοράς f2 t0 : Read; f2 t1 : AR BR(AP); F1 1; CSC;
Ανάλυση εντολών σε μικρολειτουργίες Κύκλος εκτέλεσης εντολής: LDA i1 f3 t0 : Read; i1 f3 t1 : A BR; F1 0; F2 0; CSC; STA i4 f3 t0 : BR A; i4 f3 t1 : Write; F1 0; F2 0; CSC; INA i9 f3 t0 : Incra; F1 0; F2 0; CSC; JPN i20 f3 t0S : PC BR(AP); F1 0; F2 0;CSC; i20 f3 t0 S’ : F1 0; F2 0; CSC;
Σχεδίαση Μονάδας Ελέγχου Έστω ότι η μικρολειτουργία ΑΑ+ΒR αντιστοιχίζεται στο σήμα ελέγχου ε4 το οποίο γίνεται ‘1’ όταν :
Σχεδίαση ALU • Για κάθε καταχωρητή της Αριθμητικής – Λογικής Μονάδας αναζητούμε τις μικρολειτουργίες στις οποίες εμπλέκεται • Π.χ. ο συσσωρευτής επηρρεάζεται από τις κάτωθι μικρολειτουργίες