Construcción de un camino de datos

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA

FACULTAD DE CIENCIAS



ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORAS


CONSTRUCCIÓN DE UN CAMINO DE DATOS

PRIETO PARRA ANA KAREN
ZEPEDA LIZARRAGA DIANA
LEÑERO VÁZQUEZ JUAN FELIPE
ARENAS RUÍZ JULIO CESAR

ENSENADA BAJA CALIFORNIA; A 29 DE NOVIEMBRE DEL 2010
EMPEZAR LA CONSTRUCCIÓN DE UN CAMINO DE DATOS
Examinar los componentes requeridos paracada tipo de instrucción de MIPS.
* Se consideran los elementos del camino de dato que necesita cada instrucción y a partir de ellas se crean todas las partes del mismo.
* El primer elemento necesario es el lugar donde se almacenar las instrucciones.

ALMACENAMIENTO DE INSTRUCCIONES
* Se utiliza una unidad de memoria, que es un elemento de estado
* También se necesita otroelemento de estado al cual llamaremos Contador de Programa, el cual guarda la dirección de las instrucciones.
* Necesita un sumador que se encargue de incrementar el PC para que apunte a la dirección siguiente.
ELEMENTOS DE UN CAMINO DE DATOS
Se necesitan dos elementos de estado para almacenar y acceder a las instrucciones, y un sumador para calcular la dirección de la instrucción siguiente.FIGURA 1

EJECUCIÓN DE INSTRUCCIONES
Al ejecutar cualquier instrucción, se debe empezar por cargar la instrucción desde la memoria. Para después poder ejecutar la siguiente instrucción se debe incrementar el contador de programa para que apunte hacia ella 4 bits más allá. El camino de datos para este paso se muestra en la FIGURA 2 y utiliza los tres elementos de la FIGURA 1

FIGURA 2La parte del camino de datos utilizado para búsqueda de las instrucciones y el incremento del contador de programa. Ya que las instrucciones cargadas se utilizan en otras partes del camino de datos.

INSTRUCCIONES DE TIPO R (OPERACIONES ARITMÉTICAS Y LÓGICAS).
Todas ellas leen dos registros, operan con la ALU los contenidos de dichos registros, y escriben el resultado. Estas instrucciones sedenominan de tipo R o atirmetico-logicas. Los registros de 32 bits del procesador se agrupan en una estructura denominada banco de registros. Un banco de registros en una colección de registros donde cualquiera se puede leer o escribir especificando su número. El banco de registros contiene el estado de los registros de la máquina. Además se necesita una ALU para operar los valores leídos de losregistros.
A estas instrucciones de tipo R cuenta con tres operandos de registro, del cual necesita leer dos datos del banco y escribir uno en él para cada instrucción. Ya que para dicho registro que se lee, se necesita una entrada en el banco donde se especifique el número de registros que se quiere leer así como una salida del banco.

ELEMENTOS DE INSTRUCCIONES DE TIPO R
Escribir en unRegistro
* Se necesitan 2 entradas:
* Una para escribir el número de registro.
* Otra Para suministrar el dato.
* El banco de registros siempre devuelve en sus salidas el contenido de los registros.
Todo esto se puede observar en la FIGURA 3

FIGURA 3
El banco de registro y la ALU son los dos elementos necesarios para la realización de instrucciones de tipo R. El bancode registro contiene todos los registros, dos puertos de lectura y uno de escritura.
El banco de registro se encarga devolver una salida en el se encuentra el contenido de los registros correspondientes a los identificadores que se encuentran en las entradas de los registros a leer. La escritura en un registro debe indicarse explícitamente la activación de la señal de control como es el valor aescribir, el número de registros y la escritura. La salida del ALU se utiliza en la realización de los saltos condicionales. El ALU toma dos entradas en 32 bits y produce un resultado de 32 bits.
CAMINO DE DATOS PARA INSTRUCCIONES DE TIPO R
La FIGURA 4 nos muestra el camino de datos de estas instrucciones que utilizan el banco de registros y la ALU de la FIGURA 3. Dado a que los números de...