Arquitetura de Computadores

14 Questions

Qual é a função do sinal LDTMP na operação de Identidade?

Ativar uma porta tristate que isola o BUS de dados do CPU do BUS interno da ALU

Como são ligadas as entradas do somador completo na operação de Soma?

Uma entrada ao BUS de dados e a outra às saídas do registo TMP

Para que o resultado da soma seja guardado no registo TMP, quais sinais devem ser ativados?

RDADD e WTMP

Qual é o papel do somador completo (Full Adder) na operação de Soma?

Realizar a operação de adição

O que é necessário para realizar uma operação de subtração utilizando a ALU descrita?

Transformar o subtraendo no seu complemento para 2 e realizar a adição das parcelas

As saídas do somador são ligadas ao BUS interno da ALU por meio de qual componente?

Tristate controlado pelo sinal de RDADD

Qual é a finalidade principal do controlador no CPU?

Gerar sinais para realizar operações desejadas

Como uma máquina de estados determina seu próximo estado?

Avalia as entradas e o estado corrente a cada transição de clock

O que acontece com os sinais não referenciados em um determinado estado?

Eles são colocados em zero

Qual é a função da instrução MOV?

Copiar o valor de um registo para outro

Com a instrução ADD A, B, onde é armazenado o resultado da soma?

Em A

Qual é o OPCODE atribuído à instrução 'MOV A,B'?

0010 1111

Como o programador condiciona o comportamento da máquina de estados?

Através da memória da plataforma

Qual é a diferença entre as operações MOV e ADD?

MOV copia valores, enquanto ADD soma valores

Study Notes

A Identidade

O valor no BUS de dados é copiado bit a bit para o registo temporário da ALU sem alterações.
A porta tristate ativada pelo sinal LDTMP isola o BUS de dados do CPU do BUS interno da ALU.
A capacidade de escrita em simultâneo no registo temporário é possível num mesmo ciclo de clock.

A Soma

A soma é implementada com um somador completo (Full Adder).
Uma entrada do somador está ligada ao BUS de dados e a outra às saídas em baixo impedância do registo TMP.
As saídas do somador estão ligadas ao BUS interno da ALU com um tristate controlado pelo sinal de RDADD.
Para guardar o resultado da soma no registo TMP, os sinais RDADD e WTMP devem ser ativados no mesmo ciclo de relógio.
Com esta funcionalidade, é possível realizar operações de soma e subtração, considerando que x - y = x + (-y).
Para realizar subtração, é necessário transformar o subtraendo no seu complemento para 2 e realizar a adição das duas parcelas.

O Controlador

O controlador é o subsistema do CPU que permite gerar os sinais que realizam as operações desejadas.
A construção do controlador é realizada com o recurso a uma máquina de estado.
A máquina de estado avalia, a cada transição de clock, as entradas e tendo em consideração o estado corrente decide qual o estado futuro.
Cada estado activa um conjunto de sinais que são utilizados para realizar as operações pretendidas.

Instruções Básicas

A instrução MOV copia o valor de um registo para outro.
Exemplos de instrução MOV:
- MOV A, B - copia o valor de B para A
- MOV B, A - copia o valor de A para B
A instrução ADD soma os valores dos registos e guarda o resultado no primeiro operando.
Exemplos de instrução ADD:
- ADD A, B - soma o valor de A e B e armazena o resultado em A
- ADD B, A - soma o valor de A e B e armazena o resultado em B

OPCODE

OPCODE é o código de instrução atribuído a cada instrução.
É necessário atribuir códigos distintos para cada instrução para que o controlador consiga identificar qual o desejo do programador.
Exemplos de OPCODE:
- MOV A, B - 0010 1111 (2Fh)
- MOV B, A - 0000 1110 (0Eh)

Arquitetura de Computadores - ALU