Arquitetura Cleópatra Bloco de Controle (Instruções e Microinstruções)

1. Arquitetura CleópatraBloco de Controle(Instruções e Microinstruções)

2. Comunicações entre Bloco de Dados e Bloco de Controle CPU BLOCODECONTROLE Sinais enviados do BD para o BC: - instrução lida da memória - flags de estado ck v n z c IR µinst ce ck rw reset MEMÓRIAdados e programa BLOCODEDADOS v n z c IR µinst dados ck endereços reset Sinais de controle gerados conforme a instrução e ciclo de máquina

3. Interface de Entrada e Saída do Bloco de Controle

4. Máquina de Estados Finita do Bloco de Controle

5. 0 mux 1 sel CE RW Estados versus Microinstruções (FETCH 1/3) DATAMEM escreve na memória MAR (0) MDR (1) lê da memória MAR PC IR (2) PC(3) RW CE AC (4) RS (5) u Codificação de escrita w lnz ULA lcv NZCV Codificação de leitura r

6. 0 mux 1 sel CE RW Estados versus Microinstruções (FETCH2/3) DATAMEM escreve na memória MAR (0) MDR (1) lê da memória MDRM[MAR]; PC++ IR (2) PC(3) RW CE AC (4) RS (5) u Codificação de escrita w lnz ULA lcv NZCV Codificação de leitura r

7. 0 mux 1 sel CE RW Estados versus Microinstruções (FETCH3/3) DATAMEM escreve na memória MAR (0) MDR (1) lê da memória IR MDR IR (2) PC(3) RW CE AC (4) RS (5) u Codificação de escrita w lnz ULA lcv NZCV Codificação de leitura r

8. Exercícios • Complete a tabela com as microinstruções correspondentes a cada instrução, sendo 3Ch uma constante em hexadecimal e VAR uma variável de memória

9. Resposta de Exercícios • Complete a tabela com as microinstruções correspondentes a cada instrução, sendo 3Ch uma constante em hexadecimal e VAR uma variável de memória

10. Exercícios • Dado o conjunto de microinstruções abaixo, associe a instrução correspondente à direita. Caso a instrução tenha operando e este seja uma constante, coloque o valor 33h, caso o operando seja uma variável coloque o labelvv

11. Resposta de Exercícios • Dado o conjunto de microinstruções abaixo, associe a instrução correspondente à direita. Caso a instrução tenha operando e este seja uma constante, coloque o valor 33h, caso o operando seja uma variável coloque o labelvv

12. Exercícios • Dado o programa ao lado (já com o código objeto) e a tabela de instruções/microinstruções, preencha os registradores e flags e a área de dados da Cleópatra

13. Resposta de Exercícios • Dado o programa ao lado (já com o código objeto) e a tabela de instruções/microinstruções, preencha os registradores e flags e a área de dados da Cleópatra

14. Exercícios • Qual seria o tempo de execução do programa apresentado no exercício anterior (em segundo), se a Cleópatra tivesse uma freqüência de operação de 10MHz?

15. Resposta de Exercícios • Qual seria o tempo de execução do programa apresentado no exercício anterior (em segundo), se a Cleópatra tivesse uma freqüência de operação de 10MHz? f = 10 MHz --> T = 0,1us --> tempo de execução = 25 * 0,1us = 2,5us

16. Exercícios • Dado o programa em linguagem C apresentado abaixo, faça: • A compilação deste para o assembly da arquitetura Cleópatra • A codificação do assembly para a linguagem de máquina em hexadecimal, tanto para a área de dados, quanto para a área de código • Uma fórmula que caracterize o tempo de execução do programa em função das variáveis de controle de laços • A estimativa de qual deve ser a freqüência de operação do relógio para que este programa consiga ser executado em um tempo praticamente igual a 1us • A tradução das cinco primeiras instruções assembly para o microprograma (conjunto de microinstruções) correspondente • A associação das cinco microinstruções com suas respectivas microoperações • O preenchimento de todos os registradores e flip-flops devido a primeira passagem de cada uma das cinco microinstruções • #define TAM 10 • intvetA[TAM]; • voidmain() • { for(int i=0; i < TAM - 1; i++) { • for(int k=i; k < TAM-1; k++) • { • if(vetA[i] > vetA[k]) • { • intaux = vetA[i]; • vetA[i] = vetA[k]; • vetA[k] = aux; • } • } • } • }

17. EXTRAS

18. Máquina de Estados Finita (parcial e em blocos)