Diseño de computadoras

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Diseño de comPutadores

*¡ ffi

11-1

INTRODUCCION

geEste capítulo presenta un computador digital pequeño para propósitos funcionales para culminar con su nerales a partir de sus especificaciones diseño. Aunque el computádor es pequeño, está muy lejos de ser útil. Su finalidad u. -.ry limitaáa cuando se compara con sistemas comerciales electrónicos de prócesamiento de datos, aunqueincluye especificaciones funciopara nales suficiéntes para demostrar el proceso de diseño. Es adecuado y el producto terminado puede ser un construir en el laboratorio con CI sistema útil capaz de procesar datos digitales'' Ei computador consiste de una unidad procesadora central, una unidad de memoria y una unidad teleimpresora de entrada-salida. El diseño lógico de la unidad procesadora centraiserá derivado aquí. Las otras dos unidades se asumen como elementos disponibles con características externas conocidas. Bl diseño de los materiales de un computador digital'puede derivarse y diseño en tres fases interrelacionadas: diseño del sistema, diseño lógico y propiedel circuito. El diseño del sistema versa sobre las especificaciones un áud". g"nurales del sistema. Esta tarea incluye elestablecimiento de y filosofia de diseño, Ia formulación de las instrucciones objetivó de diseño y Ia investigación de su factibilidad económica. Las espeáái "oáp"tador, iá estructura del computador son traducidas por el diseñacificaciües de El diáor t¿gi.o para lograr la configuración de los materiales del sistema' de los diferentes circuitos lo. seño áel óircuito- especifica "o-pottentes depoiJgi."., .itcuitos de memoria, equipo electromecánico y suministro es enormeteicia.'El diseño de la parte de los materiales del computador (software) el cual mente influenciado po. el sistema de programación parte integral del ,rormalmente se desairolla al tiempo y constituye una sistema de comPutador total. debe El diseño áel computador digital es una tarea complicada. No se cubrimiento de todos lósaspectos del diseño en un solo capítulo' ..puo. el
*Las instrucciones para el computador son un subconjunto de las instrucciones en cl computador PDP-8. 477

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D I S E Ñ OD E C O M P U T A D O R E S

c A P . 11

Aquí interesael sistemay el diseño rógico de un computador digital pequeño cuyas especificaciones formulan á" u.r" *u"ao'urultraria"para'poder se establecerunaconfiguraciónmínima para una máquina muy pequeña, aunque-práctica.El procedimientoenunciadoen este ápit"lo p"éd"'.", riiit en el diseño lógico de sistemasmás complicados. El proceso del diseñose divide en seis fases: 1' 2' 3. 4. 5. 6. computador digital en registrosque especi!, descomposición.del fican la configuraciór, g".,"rál del sisteáa La especificación las instruccionesdel computador. de La formulación de loscircuitos de tiempo y de control. La lista de operacionesde trasferencia entre registros necesaria para ejecutar todas las instruccionesde computadir. El diseñode la seccióndel computado¡. El diseñode la seccióndel control.

El proceso de diseño se lleva a cabo por medio de las listas tabuladas que sumarizan las especificaciones op""""ione" en for-u y La sección del procesadorse define por *óaiódel diagram;ñbd; "o-p""t". que consiste de registros y multiplexores. Se asume que el l*ecto¡tiene iniormación suficient-emra remplazar los bloques en el dlagrama con circuitos MSI. La sección de control se diseña para cada uno dü los tres métodos enunciados en el Capítulo 10. 11.2 CONFIGURACION EL SISTEMA D

La configuracióndel computadorse muestra en la Figura 11-1.cada broque representaunregistro, ercepto por la unidad de merioria, el gerre.^do;áei reloj-maestro la lógica de confrol. Esta configuración y se'supone que satis_ face la estructura del sistema final. En una sit"uacion pra"ii.u, el diseñador comienza con una configuración tentativa de un ,irt"rri" i" modifica cons_ tantemente durante el proceso de diseño. El nombre v a" f"¿u registro se escribedentro del bloque,...
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