Diseo digital para microprocesadores

Diseo digital para microprocesadoresUn microprocesador/microcomputador es un CPU (Unidad Central de Procesamiento) ms Memoria Unidades de almacenamiento Memoria principal y cacheRegistros Control ALU MEMORIA C P UR / W Reloj

Diseo digital para microprocesadores Unidad de Control Camino de DatosEntradas de controlEntradas de camino de datosSeales de controlSeales de estadoSalidas de controlSalidas de caminos de datosModelo de CPU (Unidad Central de Procesamiento). Diseo en Alto Nivel

Diseo digital para microprocesadores

Lgica de estado siguienteEntradas de controlModelo. Diagrama de bloques RTL.

Registro de estadoDDD

Lgica de salida Unidad de control Selector Registro RegistroBanco R Memoria ALU * / Entradas de datosSalidas de control Salidas de datosUnidad de datosSeales de estadoSeales de control

Diseo digital para microprocesadoresOperaciones principales.Lgicas:Set/resetR 0, R 1Complemento R RNO-OP R RAritmticas Inc/Dec R R plus 1, R R minus 1Complem 2R R plus 1 DesplazamientoIz/DerR(i) R(i-1) / R (i) R(i+1) , i=1....N-2CircularR(0) R(N-1) Shift left ... Idem a la derechabit-bitR(N-1) R(0) Shit right ...Idem a la izquierda Registro R Combinac.clkstatusNNSeleccin de operacin

Diseo digital para microprocesadoresOperaciones principales de la ALU con un Registro. Registro RclkUnidad Lgica Unidad AritmticaDespla-zadorSeleccin M U XPodemos hacer secuenciamiento de instrucciones, pero limitado !!!

Diseo digital para microprocesadoresOperaciones principales de la ALU con varios Registros. R1clkSeleccin A L UAumenta la capacidad con ms registros !! R2clk

Diseo digital para microprocesadoresOperaciones principales de la ALU y Desplazador con varios Registros. R1clkSeleccin A L U R2clkDesplazadorCout OVLoad/HoldLoad/HoldSeleccin

Diseo digital para microprocesadoresOperaciones con ALU, Desplazador y Registros: Fuente-Funcin-Destino SFD R1clkSeleccin A L U R2clkDesplazadorCout OVLoad/HoldLoad/HoldSeleccin M U XSeleccinEntradas del exterior

Diseo digital para microprocesadoresComo diseo el control ? 1) Maquina de estados o 2) MicroprogramadoSeleccin A L U RegistrosclkDesplazadorCout OVLoad/HoldSeleccin M U XSeleccinROMContadorclk

Diseo digital para microprocesadoresEsto ya es un CPU !

CPU: Sistema sncrono con lgica combinacional y un controlador que proporciona FUENTE y DESTINO de datos. SFD: Source, Functions and Destination. Tambin llamadas MICROINSTRUCCIONES.

Conjunto de microinstrucciones ( 0s y 1s) -> Lenguaje de Mquina o Instruccin o Lenguaje ensamblador

Diseo digital para microprocesadoresConectamos y aumentamos registros !Seleccin A L U RegistrosclkDesplazadorCout OVLoad/HoldSeleccin M U XSeleccinROMSecue- nciadorclk RegistrosLoad/Hold

Diseo digital para microprocesadoresCompletamos con aumento de memoria !!!.SeleccinCacheSRAMDirecc.Seleccin A L U RegistrosclkDesplazadorCout OVLoad/HoldSeleccin M U X RegistrosLoad/Hold RegistrosLoad/HoldDe memoria externa (DRAM) RegistrosLoad/HoldA memoria externa (DRAM)