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Capitulo 4, El procesador - Coggle Diagram
Capitulo 4, El procesador
Esquema de una Implementación Simple
Se diseña un procesador de ciclo único capaz de ejecutar instrucciones MIPS básicas en un solo ciclo de reloj.
RegDst: Selecciona el registro destino.
ALUSrc: Determina la segunda entrada de la ALU.
MemtoReg: Controla si el dato escrito en el registro proviene de la memoria o la ALU.
RegWrite: Habilita escritura en el banco de registros.
MemRead y MemWrite: Controlan acceso a memoria de datos.
PCSrc: Determina si el PC toma su valor normal (PC + 4) o un salto.
Construcción de un Camino de Datos
El camino de datos es el conjunto de elementos funcionales interconectados que procesan las instrucciones del MIPS.
Memoria de instrucciones: Almacena y proporciona instrucciones según la dirección del PC.
Banco de registros: Permite la lectura y escritura de valores utilizados en las operaciones.
ALU: Ejecuta operaciones aritméticas y lógicas.
Memoria de datos: Utilizada para almacenar y recuperar valores en instrucciones de carga y almacenamiento.
Multiplexores: Seleccionan entre diferentes entradas según el tipo de instrucción ejecutada
Sumadores: Calculan direcciones para saltos y la siguiente instrucción (PC + 4).
Convenios de Diseño Lógico
Se establecen los principios fundamentales para el diseño del hardware digital del procesador MIPS, incluyendo la organización de los elementos lógicos y su sincronización.
• Elementos combinacionales: La salida depende solo de las entradas actuales (Ej. ALU).
• Elementos de estado: Contienen memoria interna y mantienen el estado del sistema (Ej. registros, memoria).
• Sincronización por flanco de reloj: Todos los cambios de estado ocurren en un flanco del reloj para evitar problemas de inestabilidad.