Microprocesador

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Curso: Laboratorio de Diseño de Sistemas Digitales
Prof.: Alfonso Chacón R.

Estructura interna de un microprocesador multiciclo[1]

Características de un micro multiciclo general (figura 1):• Una única unidad de memoria
• Una única ALU
• Uno o más registros luego de cada unidad funcional que sostiene la salida de la misma hasta que se usa el valor en un ciclo subsecuentede reloj
• Si las instrucciones no son de tamaño constante (como en el 8086) son necesarios varios ciclos de traída de instrucción.

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Figura 1

Al final de cada ciclo, todos losdatos usados en ciclos de reloj subsecuentes deben almacenarse en un registro. Los datos usados por instrucciones subsecuentes deben guardarse en alguno de los registros visibles para el programador(i.e., el banco de registros, el PC o la memoria). Los datos usados por la misma instrucción un ciclo posterior deben guardarse en los registros adicionales.

El IR y el MDR se usan para guardar lasalida de la memoria para una lectura de instrucción y una lectura de datos, respectivamente. Se usan dos registros separados porque ambos datos pueden necesitarse durante el mismo ciclo.

Los registrosA y B sostienen los valores de los operandos leídos del banco de registros.

El registro ALUOut sostiene la salida de la ALU

Algunos de estos registros, como el IR, necesitan mantenerse a lolargo de la ejecución de toda la instrucción. Por ello necesitan una señal de control propia. ¿Cuáles otros registros necesitan esto y cuáles no?

Cómo las unidades de función se comparten paradiferentes propósitos, es necesario añadir multiplexores. Por ejemplo, cómo se usa una única memoria para datos e instrucciones, es necesario añadir un mux para seleccionar las dos fuentes dedireccionamiento posibles: el PC (para instrucciones) o ALUOut (para acceso de datos).

¿Dónde son necesarios más muxes?

Es necesario determinar las unidades que necesitarán control de escritura y lectura: la...
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