EDA451 - Digital och Datorteknik 2009/2010. EDA Digital och Datorteknik

Transkript

1 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 EDA 45 - Digital och Datorteknik Dagens föreläsning: entralenheten och dess byggblock, läroboken kapitel 7 arbetsbokens kapitel 0-4 Ur innehållet: Laddbara register och bussar Överföring mellan register, Dataväg Dataväg med Aritmetik/Logik- enhet () En manuell styrenhet EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Dataväg med Dataväg och minne Styrenhet med fast kopplad logik Mikroprogrammerad styrenhet 2

2 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Illustration, Digiflex Arkiv -> Kombinatorik/Sekvensnät ->Klockat egister LD OE 3 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Grind x OEx x x e e D f x e f Grind y y x e f OEy Grind OEz z z Högst en OEsignal får vara aktiv åt gången

3 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 egister och bussar, Dataväg LD A A LD B B LD LD OE A OE B OE OE 5 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Illustration, Digiflex exempel: () A Arkiv -> Datavägen ->Dataöverföring mellan register OE LD A 2 3 buss rega 4 reg Styrsignaler för enkel dataväg Fyll i styrsignalvärdena, för överföringen A i följande tabell. OE S OE A OE B OE OE LD A LD B LD LD beskrivning A 6 3

4 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Hur många klockpulser krävs för att placera värdet 7 6 i register A,B, och? Lösning; Fyll i styrsignalvärdena, för överföringen 7 6 A,B,, i följande tabell. ärdet placeras på bussen från Source OE S OE A OE B OE OE LD A LD B LD LD beskrivning A 7 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 För in styrsignalerna......ge klockpuls

5 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Aritmetisk/Logisk Enhet () F (f 3,f 2,f,f 0 ) in D (d 7 -d 0 ) E (e 7 -e 0 ),,, D (d 7,d 6,d 5,d 4, d 3,d 2,d,d 0 ) E (e 7,e 6,e 5,e 4, e 3,e 2,e,e 0 ) kombinatorik U (u 7,u 6,u 5,u 4, u 3,u 2,u,u 0 ) U (u 7 -u 0 ) in F (f 3,f 2,f,f 0 ) 9 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 ns funktioner D (d7-d0) E (e7-e0) F (,,f,),,, U (u7-u0) 0 5

6 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Illustration, Digiflex Arkiv -> Kombinatorik/Sekvensnät ->Aritmetik/Logik enhet EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Anslutning av till datavägen LD A A LD B B f OE A OE B Hur kopplar vi in en till datavägen? 2 6

7 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 emporärregister () för lagring av indata f LD Bussen kan bara innehålla en av ns operander åt gången 3 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 esultatregister () för lagring av utdata LD f LD Eftersom resultatet i ns U-register ändras direkt om någon av ingångarna ändras måste det vara möjligt att spara värdet i ett register. OE 4 7

8 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Dataväg med Aritmetisk/Logisk Enhet () A B f LD OE LD OE f cin 0" " Manöverpanel strömställare för styrsignaler. 5 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Illustration, Digiflex Arkiv -> Datavägen ->Enkel Dataväg 6 8

9 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Exempel: B+ B (Irement B) f U = f(d,e,f,) Operation esultat Bitvis nollställning D E 0 0 Bitvis invertering D k Bitvis invertering E k 0 0 Bitvis O D O E 0 0 Bitvis AD D AD E 0 Bitvis XO D XO E D D D + FF 6 + D D + E + 0 D + D + 2D D +E k + D E + 0 Bitvis nollställning 0 0 Bitvis nollställning 0 Bitvis ettställning FF 6 Observera att en given operation som regel kan utföras på flera olika sätt. i eftersträvar vanligtvis det effektivaste (minst klockcykler). 7 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 I -beskrivningen anger vi, klockpuls för klockpuls, hur datavägen används. Steg : B D = F=,0,0,0 U esultatet B+ finns nu i register. Eftersom bussen är upptagen krävs ytterligare steg för att återföra resultatet till B Steg 2: B (D + ) -beskrivning: B+ : B 2: 3: 4: 5: 8 9

10 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 -beskrivning: B+ : B 2: 3: Utifrån -beskrivningen, fyll i tabellen med styrsignalernas värden OE LD Funk S A B A B Src 4: 5: I DigiFlex får tabellen följande utseende: 9 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 ollställning av register A, LA ykel Operation () Aktiva styrsignaler 0 LD Beskrivning ns U-register nollställs ty F(0), dvs f 3 =f 2 =f =f 0 =0. id klockpulsen överförs U till. 2 A OE, LD A Innehållet i register överförs till register A A B f 0" " LD OE f cin I DigiFlex: LD OE 2 0" " LD OE f cin 20 0

11 f EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Bitvis komplementbildning av registerinnehåll A, OMA ykel Operation () Styrsignaler Beskrivning A OE A, f, f 0 LD A kopplas till n F(3), dvs f 3 =f 2 =0,f =f 0 =. id klockpulsen överförs U till. 2 A OE, LD A Innehållet i register överförs till register A A B 0 " " L D A L D B L D L D O E A O E B O E f 0 f f 2 f 3 c i n P LD OE 2 0 " " L D A L D B L D L D O E A O E B O E f 0 f f 2 f 3 c i n P I DigiFlex: 2 EDA45 - Digital och Datorteknik 2009/200 Sammanfattning Dataväg och minne Styrenhet med fast kopplad logik Mikroprogrammerad styrenhet 22