S.14 - Ejercicio 3 PDF

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Problema 1 Iván Romero MolinaDado un conjunto de 4 instrucciones para un procesador de tamaño de palabra de 8 bits, dos registros R0 y R1 y una memoria de 64 bytes:donde cte. es un entero representado en complemento a 2. a) (Tema 1) Inicialmente el contenido de los registros es 0 (incluido el contad...

Description

Problema 1

Iván Romero Molina

Dado un conjunto de 4 instrucciones para un procesador de tamaño de palabra de 8 bits, dos registros R0 y R1 y una memoria de 64 bytes:

donde cte. es un entero representado en complemento a 2. a) (Tema 1) Inicialmente el contenido de los registros es 0 (incluido el contador de programa, PC). Describe la evolución del contenido de los registros y de la memoria (traza de ejecución) si se ejecutan 10 instrucciones. Memoria Pos Contenido 0 62hex 1 55hex 2 e0hex 3 a0hex 4 02hex 5 59hex 6 00hex 7 00hex … …

PC 0 1 2 3 4 2 3 4 5 6

Instrucción (Ej. ADI R1, R0, R3) ADI R1, R0, 2 ADI R0, R1, 5 STM R1, R0 ADM R1, R0 BBQ 2 STM R1, R0 ADM R1, R0 BBQ 2 ADI R0, R1, 9 BBQ 0

Traza de ejecución Registro o posición de memoria a escribir R1 R0 M[7] R1 PC M[7] R1 R0 PC

Valor a escribir 2hex 7hex 2hex 4hex 2 4hex 8hex 10hex 0

Orden para seguir: Como PC = 0 → 62(16 = 01100010(2. El Opcode corresponde a la instrucción ADI donde: Opcode 0 1

rd 1

rs 0

cte 0

0

1

0

Valor de cte. = 0010(2 = 2(10 = 2(16. Acción: R1  R0 + 2; R1  0 + 2(16; R1  2(16. Para PC = 1 → 55(16 = 01010101(2. El Opcode corresponde a la instrucción ADI donde: Opcode 0 1 Valor de cte. = 0101(2 = 5(10.

rd 0

rs 1

cte 0

1

0

1

Acción: R0  R1 + 5; R0  2(16 + 5(16; R0  7(16. Para PC = 2 → e0(16 = 11100000(2. El Opcode corresponde a la instrucción STM donde: Opcode 1 1

rd 1

rs 0

x (0)

x (0)

x (0)

x (0)

Acción: M(R0[5:0])  R1; M(7)  2(16. Para R0[5:0], cogemos los bits del 5 al 0 del contenido de R0 → 7(16 = 00111(2 = 7(10. Para PC = 3 → a0(16 = 10100000(2. El Opcode corresponde a la instrucción ADM donde: Opcode 1 0

rd 1

rs 0

x (0)

x (0)

x (0)

x (0)

Acción: R1  R1 + M(R0[5:0]); R1  2(16 + M(7); R1  2(16 + 2(16; R1  4(16. Para R0[5:0] está resuelto arriba → 7(10. Para PC = 4 → 02(16 = 00000010(2. El Opcode corresponde a la instrucción BBQ donde: Opcode 0 0

dir 0

0

0

0

1

0

Acción: if R1 < R0, PC  2; 4(16 < 7(16 podemos confirmar que PC  2. Para PC = 2 → e0(16 = 11100000(2. El Opcode corresponde a la instrucción STM donde: Opcode 1 1

rd 1

rs 0

x (0)

x (0)

x (0)

x (0)

Acción: M(R0[5:0])  R1; M(7)  4(16. Para R0[5:0], cogemos los bits del 5 al 0 del contenido de R0 → 7(16 = 00111(2 = 7(10. Para PC = 3 → a0(16 = 10100000(2. El Opcode corresponde a la instrucción ADM donde: Opcode 1 0

rd 1

rs 0

x (0)

x (0)

x (0)

x (0)

Acción: R1  R1 + M(R0[5:0]); R1  4(16 + M(7); R1  4(16 + 4(16; R1  8(16. Para R0[5:0] está resuelto arriba → 7(10. Para PC = 4 → 02(16 = 00000010(2. El Opcode corresponde a la instrucción BBQ donde: Opcode 0 0

dir 0

0

0

0

1

Acción: if R1 < R0, PC  2; pero como R1 > R0; 8(16 > 7(16 no ocurre nada.

0

Para PC = 5 → 59(16 = 01011001(2. El Opcode corresponde a la instrucción ADI donde: Opcode 0 1

rd 0

rs 1

cte 1

0

0

1

Valor de cte. = 1001(2 = 9(10 = 9(16. Acción: R0  R1 + 2; R0  7(16 + 9(16; R0  10(16. Para PC = 6 → 00(16 = 00000000(2. El Opcode corresponde a la instrucción BBQ donde: Opcode 0 0

dir 0

0

0

0

0

0

Acción: if R1 < R0, PC  0; 8(16 < 10(16 podemos confirmar que PC  0.

b) Diseña una unidad de datos para poder ejecutar esas cuatro instrucciones, en base a los elementos hardware proporcionados en la siguiente página. Además, puedes utilizar los elementos hardware adicionales que creas oportunos (registros, multiplexores, sumadores, comparadores, etc.). Indica claramente los puntos de control necesarios. c) Construye la tabla de control donde se indique claramente qué señales de control deben activarse (1) y cuales no (0) para cada instrucción. Tabla de control:...