El Procesador

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El Procesador por Mind Map: El Procesador

1. Fases de una instrucción

1.1. Fetch.- Búsqueda y actualización del contador de programa

1.2. Decode.- Decodificación de la instrucción

1.3. Execute.- Ejecución de la operación

1.4. Memory Access.- Acceso a memoria

1.5. Writeback.- Escritura en registro

2. Tipos de Instrucción

2.1. Tipo Inmediate

2.1.1. Load.- FDXMW

2.1.2. Stote.- FDXM

2.1.3. Aritmético.- FDXW

2.1.4. Salto condicional e incondicional.- FDX

2.2. Tipo Register

2.2.1. FDXW

2.3. Tipo Jump

2.3.1. FDX

3. Tipo de Sistema

3.1. Combinacional

3.1.1. La salida depende de:

3.1.1.1. Entrada actual

3.1.1.2. Estado actual

3.2. Secuencial

3.2.1. La salida depende de:

3.2.1.1. Entrada actual

3.2.1.2. Entradas y estados anteriores

4. Procesador Secuencial

4.1. Ejecuta una instrucción a la vez

4.2. Según la temporización

4.2.1. Monociclo

4.2.1.1. CPI=1

4.2.1.2. 1 Ciclo = Instrucción más larga

4.2.1.3. Desventaja

4.2.1.3.1. Difícil optimización de la ruta de datos

4.2.1.3.2. Recursos no aprovechados

4.2.2. Multiciclo

4.2.2.1. CPI > 1

4.2.2.2. 1 Ciclo = Fase más larga

4.2.2.3. Se reduce el período del procesador

4.2.2.4. Usado en RISC

4.3. Módulos

4.3.1. Ruta de Datos

4.3.1.1. Contador de Programa

4.3.1.2. Banco de 32 registros

4.3.1.3. ALU

4.3.1.4. Extensor de Signo

4.3.1.5. Desplazador a la Izquierda

4.3.1.6. Memoria

4.3.1.6.1. Monociclo

4.3.1.6.2. Multiciclo

4.3.1.7. Sumadores

4.3.1.7.1. Monociclo

4.3.1.7.2. Multiciclo

4.3.2. Ruta de Control

4.3.2.1. Unidad de Control Global

4.3.2.1.1. Decodifica el opcode

4.3.2.1.2. Configura las señales de la ruta de datos

4.3.2.1.3. Monociclo

4.3.2.1.4. Multiciclo

4.3.2.2. Unidad de Control Local

4.3.2.2.1. Decodifica funct

4.3.2.2.2. Controla la ALU (señal ALUcontrol)

4.3.2.2.3. Actúa en instrucciones R

4.3.2.2.4. Implementado con circuitos combinacionales

4.4. Tratamiento de Excepciones

4.4.1. Excepción

4.4.1.1. Evento no planificado

4.4.1.2. Altera el flujo del programa

4.4.2. Interrupción

4.4.2.1. Excepción externa al procesador

4.4.3. Rutina de tratamiento de excepciones

4.4.3.1. Guardar el estado

4.4.3.2. Corregir la causa de la excepción

4.4.3.3. Restaurar el estado

4.4.3.4. Repetir la ejecución de la instrucción

4.4.4. Componentes

4.4.4.1. Registro Exception

4.4.4.1.1. Almacena el código de Excepción

4.4.4.2. Restador PC-4

4.4.4.3. Contador de programa de Excepción

4.4.4.4. Señales.- ALU_overflow, Ilegal_opcode, Exception, ExceptionWrite, EPCWrite y PCWrite

4.4.4.5. Monociclo

4.4.4.5.1. Añade las nuevas señales al circuito

4.4.4.6. Multiciclo

4.4.4.6.1. Máquina de estados

4.4.4.6.2. Microprograma

5. Metodología de Diseño

5.1. Analizar repertorio de instrucciones

5.2. Establecer la metodología de temporización

5.2.1. Monociclo

5.2.2. Multiciclo

5.3. Seleccionar módulos de la ruta de datos

5.4. Ensamblar la ruta de datos Localizar los puntos de control

5.5. Determinar valores de puntos de control

5.6. Diseñar lógica de control