Chapitre III: Architecture Mono-cycle ISA MIPS

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Questions and Answers

Quels sont les objectifs du chapitre sur l'architecture monocycle pour ISA MIPS?

Concevoir un chemin de données monocycle, définir les signaux de contrôle, concevoir une unité de contrôle monocycle suivant une logique câblée.

Quel est le principal caractère d'un processeur monocycle?

Utilisation de la mémoire RAM

CPI = 2

Un seul cycle d’horloge par instruction (correct)

Temps d’exécution très court

Le processeur monocycle a un temps d'exécution très court par rapport aux autres types de processeurs.

False

Quelles instructions sont exécutées par le processeur monocycle?

LW et SW Signup and view all the answers

Quelles sont les deux étapes de la phase de recherche d'instruction (FETCH)?

Lire le format d'instruction dans la mémoire de programme et mettre à jour la valeur d'adresse de l'instruction suivante. Signup and view all the answers

Associez les phases du traitement d'instruction avec leur description:

FETCH = Recherche du format d'instruction DECOD = Décodage du code opératoire EXECUTE = Exécution de l'instruction courante Signup and view all the answers

Quel est le rôle de l'UAL lors de l'exécution des instructions de type R?

Effectuer l'opération d'addition entre les registres sources. Signup and view all the answers

Qui est le premier à avoir utilisé le terme « Internet of Things »?

Kevin Ashton Signup and view all the answers

Quel est le nombre estimé d'objets connectés en 2020?

50 milliards Signup and view all the answers

L'Internet des objets (IoT) est uniquement limité aux objets physiques.

False Signup and view all the answers

Quels sont les trois concepts principaux liés à M2M, IoT, et IoE?

M2M, IoT, IoE Signup and view all the answers

La première application IoT est née à l'université de __________ en 1991.

Cambridge Signup and view all the answers

Quelle est la capacité d'un objet connecté?

Échanger des données Signup and view all the answers

Quels types de technologies utilisent M2M pour communiquer?

Toutes les réponses précédentes Signup and view all the answers

Associez les concepts suivants à leur description:

M2M = Communication entre deux machines sans intervention humaine IoT = Réseau d'éléments identifiables qui communiquent sans interaction humaine IoE = Rassemble Internet des objets, processus, données et personnes RFID = Technologie utilisée pour suivre des objets variés Signup and view all the answers

Study Notes

Chapitre III: Architecture Mono-cycle pour ISA MIPS

Objectifs: Concevoir un chemin de données monocycle, Définir les signaux de contrôle, Concevoir une unité de contrôle monocycle suivant une logique câblée.

Méthodologie de conception

Processeur monocycle: Un seul cycle d'horloge par instruction (CPI=1), incluant les étapes de recherche, décodage et exécution. Temps d'exécution long comparé aux processeurs multi-cycle et pipeline.
Création d'un chemin de données pour instructions MIPS:
- Le chemin inclut la mémoire programme.
- Chaque instruction est traitée en fonction des registres.
- Le chemin permet les transferts d'informations entre registres.
- Utilisation de composants nécessaires (UAL, MUX, Banc de Registres, Mémoire des données).
- Assemblage des différents composants pour les besoins.
- Détermination des points de contrôle pour les transferts de données.
- Assemblage de la logique de contrôle (séquenceur).
Instructions MIPS supportées:
- Chargement et rangement (LW, SW)
- Arithmétiques et logiques (ADD, addu, sub, subu, and, or, xor, nor, slt, sltu)
- Arithmétiques et logiques immédiats (ADDi, andi, ori, xori, nori, slti, sltiu)
- Branchement (beq, bne, j)

Phase de recherche d'instruction (FETCH)

Etape 1: Lecture du format d'instruction dans la mémoire programme (ROM) à l'adresse courante PC (Counter Program).
Etape 2: Mise à jour de la valeur d'adresse de l'instruction suivante (PC←PC+4) à l'aide d'un registre et d'un additionneur.

Phase de décodage d'instruction (DECOD)

Objectif: Envoyer le code opératoire à l'unité de contrôle pour lire les numéros de registres source et destination (rs, rt, rd) pour les instructions de format R et I.

Phase d'exécution d'instruction (EXECUTE)

Instructions de type R: R[rd]← R[rs]+R[rt] (exemple ADD). Utilisation du banc de registres et de l'UAL.
Instructions de type I: Exemple ORI, R[rt]← R[rs] OR ZeroExt[imm16]. Utilisation du banc de registres, de l'UAL, registre d'extension, et de multiplexeurs pour l'opération sur des données immédiates.

Phase d'écriture dans mémoire pour la phase d'exécution des données (LW) et (SW)

Instruction LW: R[rt]←Mem[R[rs]+SignExt[imm16]]
Instruction SW: Mem[R[rs]+SignExt[imm16]]← R[rt]

Phase de branchement (beq)

Instruction beq: if (R[rs]== R[rt]) then PC← PC+4+(SignExt(imm16) x 4) else PC← PC+4

Assemblage du chemin de données monocycle

Le chemin de données est contrôlé par des signaux générés par l'unité de contrôle.

Conception de l'unité de contrôle monocycle

Unité Principale: Gère les signaux des blocs de chemins de données, à l'exception de l'UAL.
ALU Contrôle: Génére les signaux de contrôle pour l'UAL selon les opérations à effectuer.
Des tableaux de vérité définissent les signaux de contrôle (RegDst, RegWr, ALUsrc, etc.) en fonction des bits d'instructions. L'unité de contrôle réalise le séquencement des opérations pour chaque instruction.

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Description

Explorez la conception d'un chemin de données monocycle pour l'architecture MIPS. Ce quiz couvre la définition des signaux de contrôle, l'unité de contrôle ainsi que les opérations liées aux instructions. Testez vos connaissances sur la logique câblée et les composants nécessaires pour le traitement des instructions MIPS.