Problemes UC

”‘„Ž‡‡• ‡ƒ 
‹–ƒ– †‡ ‘–”‘Ž
Curs 2011-12

Escola Politècnica Superior
Universitat de Lleida

Tema III.-Unitat de Control

TEMA III. Unitat de Control
1.

El diagrama de blocs de la figura 5.1 correspon a la CPU d'una màquina.

BUS
U.CONTROL
Direc

IR

PC

R0

R1

MP
MBR

MP

MAR

Y

R2

R3
SOURCE

Suma
ALU
Resta

DESTI
TEMP

Z

El formatd´instrucció és d´una paraula de memòria, que conté el codi d´operació i l´adreça de
l´operand. Es demana:
a) Quina és la funció principal del registres PC, IR, MAR i MDR ?
Definiu els corresponents senyals de control.

b)

2.

La CPU de la figura té un format d´instrucció que consta de codi d´operació més
adreça d´operand. Escriviu la seqüència de microoperacions necessàries per realitzarles següents tasques:

-

Cicle de lectura de la instrucció.
III.2

Tema III.-Unitat de Control

-

Cicle d´execució de la instrucció AC ← + (X és una posició de
memòria).
Cicle d´execució de la instrucció AC ← +.

Unitat Control

Bus
adreça

IR
PC
MP

MAR

MP

MBR
R1
R2
AC
Y

ALU

Z

3.

Donat l´esquema de CPU elemental de la figura del problemaanterior.
a) Definir els corresponents senyals de control.
b) Doneu la seqüència de microoperacions necessàries per a fer l´execució de la
següent seqüència d´instruccions.
BUCLE
ADD R1, X
MOV R2, R1
JMP BUCLE

(X, BUCLE són adreces de memòria)

(El format d´instrucció de la màquina és codi d´operació més adreça d´operand)
c) Quin número d´accessos a memòria ha de fer el processador per poderexecutar la
seqüència d´instruccions de l´apartat anterior ?
III.3

Tema III.-Unitat de Control

4.

En la figura adjunta es dona l'esquema d'una CPU elemental de 32 bits i un banc de 16
registres generals de R1 a R16. Els registres RT, TR1 i TR2 són registres temporals
transparents a l’usuari. L’ALU permet realitzar quatre operacions:sumar, restar, sumar
1 i restar 1. La màquinautilitza representació de números amb signe en complement a
2. Suposarem que es requereix dos cicles per accedir a memòria. Els registres MBR,
MAR, PC, SP (Stack Pointer), REST (Registre Estat) i RI amb les seves funcions
habituals.

Adreça

a) Definiu el conjunt d'ordres de control necessàries pel funcionament intern de la CPU
de la figura anterior. Cal que distingiu aquelles que serveixen peractivar el camí de
dades i aquelles que s’utilitzant per activar funcions específiques de l’ALU. Les podeu
ficar en la mateixa figura.
b) Doneu la seqüència de microoperacions necessàries per realitzar el cicle de captura de
qualsevol instrucció del repertori de la màquina esmentada. Per cada microoperació
doneu els senyals de control que s’han d’activar.
c) Doneu la seqüència demicrooperacions per realitzar l’execució de la instrucció
STORE Rk,adreça (emmagatzema en adreça el contingut de Rk). No cal incloure el
cicle de captura de la instrucció.
d) Doneu la seqüència de microoperacions per realitzar l’execució de la instrucció JMP
Indirecte Rk (Salt incondicional a la direcció emmagatzemada en Rk). No cal
incloure el cicle de captura de la instrucció.
III.4

TemaIII.-Unitat de Control

e) Doneu el nombre d’accessos a memòria que requereix l’execució de la instrucció
JMP Indirecte Rk, incloent el cicle de captura de la instrucció.

5.

En la figura adjunta es dona l'esquema d'una CPU elemental que consta dels següents
elements:
•

•
•
•

Una ALU capaç de dur a terme 4 operacions diferents amb dos operands d'entrada que
poden ser:
o Entrada Z: Elregistre B o entrada directa del bus.
o Entrada Y: El registre AC o entrada directa del bus.
Un registre R on s'emmagatzemen els resultats de la ALU.
Dos registres de treball AC i B que poden ser carregats des del registre R i des del bus,
i la seva sortida pot anar a la ALU o al bus.
Els registres MBR, MAR, PC i IR amb les seves funcions habituals.

La màquina utilitza representació de...