Organização e Arquitetura de Computadores I Parte de Controle

Apresentação em tema: "Organização e Arquitetura de Computadores I Parte de Controle"— Transcrição da apresentação:

1 Organização e Arquitetura de Computadores I Parte de Controle
Ivan Saraiva Silva Milano Gadelha

2 Sumário Introdução Topologia da parte de controle Implementação da PC
Exemplo de Implementação Controle do MIC Lógica de Seqüenciamento do MIC

3 Introdução A parte de controle define, ciclo-a-ciclo, a seqüência de operações elementares executadas pela Parte Operativa Uma operação elementar é definida pelo conjunto de sinais que controlam em um ciclo o uso dos recursos da Parte Operativa. Uma Unidade de Controle (Parte de Controle) pode ser projetada Como uma memória de microprograma Como uma máquina de estados finitos

4 Topologia da Parte de Controle
A Parte de Controle pode ser vista como uma Máquina de Moore. O estado atual define as computações a serem executadas no ciclo atual. A função próximo estado depende apenas do Estado Atual Maquina Meale Próximo estado é definido por: Resultados de Computações do estado atual Entradas Primárias do sistema.

5 Topologia da Parte de Controle
Estado Atual Função de Saída Função Próximo Estado PO

6 Implementações da PC Diagrama de transição de estados
Especifica estados existentes Especifica as condições de transição entre o estados Esconde uma tabela de transição de estado que mostra a implementação real

7 Implementações da PC Diagrama de transição de estados
O estado atual é representado em um círculo Cada estado pode ser rotulado da seguinte forma Nome/Saída_produzida Mudanças de estado são indicadas por setas direcionais do estado atual para o próximo; Variáveis de entrada e saída, em cada transição estado são representadas ao lado da seta, separadas por barra

8 Exemplo de Implementação
Reconhecedor de seqüências de uns Uma entrada de um bit Uma saída de um bit A saída é “1” se: O bit de entrada atual é “1” e Pelo menos os dois últimos bits da entrada foram “1”. 1 In Out

9 Exemplo de Implementação
/Iniciar Iniciar Bit B/0 C/0 /Bit /Bit Bit /Bit /Bit D/0 E/1 Bit Bit

10 Exemplo de Implementação
Para desenvolvermos uma tabela de estado Representar em coluna as 2n combinações da variável “estado atual” Representar em linha as 2m combinações das variáveis de entrada Na interseção linha/coluna representar, separados por barra, o próximo estado e os valores de saída do estado aual

11 Exemplo de Implementação
/I /Bit /I Bit I /Bit I Bit C D A B A/0 B/0 D/0 E/0 E B/1 C/0 E/1

12 Exemplo de Implementação
B C /I /Bit A/0 A/0 A/0 A/0 A/1 /I Bit A/0 A/0 A/0 A/0 A/1 I /Bit B/0 A/0 A/0 A/0 A/1 I Bit B/0 C/0 D/0 E/0 E/1

13 Exemplo de Implementação
Bit Iniciar /Iniciar B/0 C/0 /I /Bit /Bit Bit /I /Bit A/0 D/0 /I /I /Bit E/1 Bit Bit

14 Controle do MIC A Unidade de controle do MIC não é baseada em máquinas de estado O MIC utiliza um controle microprogramado Que significa um programa que interpreta as instruções do MIC O microprograma representa uma visão abstrata da arquitetura

15 Microprograma Microprogramação envolve: Microinstrução
Memória de microprograma Códigos de microprograma Microisntruções Sequenciamento de microinstruções Corresponde a execução sequencial do microprograma Microinstrução Palavra armazenada na memória de microprograma que “gera” um conjunto de sinais de controle para cada microtarefa executada na arquitetura.

16 Controle do MIC Relembrando a interface PC-PO do MIC
AMUX: Controla a entrada do multiplexador ALU: Define a operação da ULA SH: Define se há deslocamento e a direção MBR: Habilita escrita no MBR a partir do deslocador MAR: Habilita escrita no MAR a partir do latch B RD: Requisita leitura da memória WR: Requisita escrita na memória ENC: Controla armazenamento nos registradores A, B e C : Endereços de leitura (A e B) e escrita (C) nos registradores

17 Controle do MIC RD WR C P C A C S P I R 1 -1 A M B M A B C D E F Z N
MAR MBR ULA C P C A C S P I R T I R 1 -1 A M B M A B C D E F Z N 16

18 Controle do MIC A unidade de controle do MIC deve gerar, a cada ciclo, todos os sinais . Lógica de Cálculo do MPC MIR Registrador de Controle Micro MEM Memória de Controle Registrador MPC Seqüenciador

19 Controle do MIC “1” + MPC MEMORIA A M U X C O N D A D R A L U M B R M
S H R D W R C B A

20 Lógica de Seqüenciamento do MIC
Depende do código na micro-instrução atual do campo COND COND = 0 – Próxima instrução estará em MPC+1 COND = 1 – Próxima instrução estará em ADDR se N = 1, senão estará em MPC + 1 COND = 2 – Próxima instrução estará em ADDR se Z = 1, senão estará em MPC + 1 COND = 3 – Próxima instrução estará em ADDR

21 Exemplo de Microprograma
Instrução LODD X Significado: AC := (M(x)) – conteudo da posição de memória X. Código de operação da instrução LODD “0000” mar := pc; rd; pc : pc + 1; rd; ir := mbr; if n goto 28; tir := lshift(ir + ir); if n goto 19; tir := lshift(tir); if n goto 11; alu := tir; if n goto 9; mar := ir; rd; rd; ac := mbr; goto 1;

22 Tarefas recomendadas Leitura do texto sobre sistemas seqüências que está na página do curso Leitura do material de apoio distribuído na sala de aula