234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © yohai devir 2007 © dima...
Post on 19-Dec-2015
249 views
TRANSCRIPT
![Page 1: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/1.jpg)
234262
שאלת חזרה
בקר ומסלול נתונים
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
![Page 2: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/2.jpg)
– בקר ומסלול-נתונים9שאלה נתונה המערכת הבאה של בקר ומסלול נתונים.
ADDER. ה-n הם ברוחב DPכל הקווים העבים בשרטוט ה .n2מחבר מודולו
COMPARE על 1 הוא רכיב צירופי המשדר EQ אםם שני הקלטים שלו שווים.
. B=2 ו A=1נתון שבמצב התחלתי ?END כאשר המערכת תגיע למצב Aמה יהיה ערכו של
ADDER
LDBB
EQ
LDA A
LDA
LDB
Start
LDBLDA
END
EQEQ
A+B
S1
S2
S4
S5
S3
COMPARE
234262 © – Dima Elenbogen 200908:11 PM
![Page 3: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/3.jpg)
ADDER
LDB
BLDA
A
A+B
EQ
COMPARE
אות הסטטו
ס
LDA
LDB
Start
LDBLDA
END
EQ
S1
S2
S5
S3
S4
234262 © – Dima Elenbogen 200908:11 PM
EQ
![Page 4: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/4.jpg)
ADDER
LDB
BLDA
A
A+B
EQ
COMPARE
אות הסטטו
ס
LDA
LDB
Start
LDBLDA
END
EQEQ
S1
S2
S5
S3
S4
EQ תלוי בערכי A-ו B של
המחזור הקודם
EQ תלוי בערכי A-ו B של
המחזור הקודם
234262 © – Dima Elenbogen 200908:11 PM
![Page 5: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/5.jpg)
ADDER
LDBB
EQ
LDA A
A+B
הם DPכל הקווים העבים בשרטוט ה .n2 מחבר מודולו ADDER. ה-nברוחב
COMPARE על 1 הוא רכיב צירופי המשדר EQ.אםם שני הקלטים שלו שווים
. B=2 ו A=1נתון שבמצב התחלתי כאשר המערכת תגיע Aמה יהיה ערכו של
?ENDלמצב
COMPARE
LDA
LDB
Start
LDBLDA
END
EQ
EQ
S1
S2
S5
S3
S4
EQ = (Aprev == Bprev) EQ = (Aprev == Bprev)
Aprev = __ Bprev =__
234262 © – Dima Elenbogen 200908:11 PM
![Page 6: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/6.jpg)
NS EQ A+B B A LDB LDACS Cycle
S2 0 3 2 1 0 0 S1 1S4 0 3 2 1 1 1 S2 2S5 1 6 3 3 1 0 S4 3
0 9 6 3 0 0 S5 4
LDA
LDB
Start
LDBLDA
END
EQEQ
S1
S2
S4
S5
S3
ADDER
LDBB
EQ
LDA A
A+B
הם DPכל הקווים העבים בשרטוט ה .n2 מחבר מודולו ADDER. ה-nברוחב COMP על 1 הוא רכיב צירופי המשדר
EQ.אםם שני הקלטים שלו שווים . B=2 ו A=1נתון שבמצב התחלתי
כאשר המערכת Aמה יהיה ערכו של ?ENDתגיע למצב
COMPARE
234262 © – Dima Elenbogen 200908:11 PM
![Page 7: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/7.jpg)
234262
Tutorial #6
Controller + DataPath
part II
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
![Page 8: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/8.jpg)
GCD (Euclid's algorithm)
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
![Page 9: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/9.jpg)
Euclid Al- Khwārizmī
Ευκλείδης από την ΑλεξάνδρειαBorn: c. 325 BCBirthplace: Alexandria, EgyptDied: c. 265 BCLocation of death: Alexandria, EgyptNationality: Ancient Greek
Muhammad ibn Mūsā al-KhwārizmīBorn: c. 787 ACBirthplace: Khwārizm, PersiaDied: c. 850 ACLocation of death: Baghdad, Arab. CaliphateNationality: Persian
234262 © – Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
![Page 10: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/10.jpg)
ALU
a is given at the first cycle and that b is given at the following cycle
ALUOpCC
A B
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
![Page 11: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/11.jpg)
Other hardware
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
![Page 12: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/12.jpg)
DP construction
Variables…
Operations…
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
![Page 13: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/13.jpg)
Switch implementation
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
1 0 1 0
A B
ALUOpCC
In
SelB
LdB
SelA
LdA
Out
![Page 14: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/14.jpg)
Implementation – just as in tutorial 4…234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
1 0 1 0
A B
ALUOpCC
In
SelB
LdB
SelA
LdA
Out
![Page 15: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/15.jpg)
GCD – slower ALU – ההשהייה של יחידה צירופית גדולה ממחזור השעון3אופן פעולה
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
Tcycle < Tpd(ALU) < 2·Tcycleנניח:
1 0 1 0
A B
ALUOpCC
In
SelB
LdB
SelA
LdA
Out
![Page 16: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/16.jpg)
GCD – slower ALU234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
Tcycle < Tpd(ALU) < 2·Tcycle
![Page 17: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/17.jpg)
GCD – slower ALU234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
Tcycle < Tpd(ALU) < 2·Tcycle
![Page 18: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/18.jpg)
GCD – slower ALU
?
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
Tcycle < Tpd(ALU) < 2·Tcycle
![Page 19: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/19.jpg)
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
GCD – slower ALU
![Page 20: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/20.jpg)
GCD – slower ALU
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
1 0 1 0
A B
ALUOpCC
In
SelB
LdB
SelA
LdA
Out
![Page 21: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/21.jpg)
GCD – slower ALU - זיהום אות הסטטוסIבעיה
CC
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
1 0 1 0
A B
ALUOp
In
SelB
LdB
SelA
LdA
Out
יהיו תקפים )לוגים( רק אחרי שני מחזורי ALUמוצאי ה- שעון, לכן כעבור מחזור שעון אחד מתחילת החישוב,
(, יהיו מזוהמים.CCמוצאי הרכיב, ובפרט אות הסטטוס )
הבעיה: הבקר ידגום ערך מזוהם.
![Page 22: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/22.jpg)
GCD – slower ALU(1 - זיהום אות הסטטוס – פתרון )Iבעיה
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
, בתנאים הפתרון מבוסס על רכיב הנקרא מחסום, שמטרתו לחסוםמסוימים, מעבר של זיהום לתוך הבקר.
לרכיב שתי כניסות ויציאה אחת כדלקמן:.OUT ל – IN, הרכיב מעביר את ENABLE=1כאשר , למשל את OUT, הרכיב משדר ערך לוגי קבוע על ENABLE=0כאשר .0הערך
OUTIN
ENABLE
![Page 23: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/23.jpg)
GCD – slower ALU(2 - זיהום אות הסטטוס – פתרון )Iבעיה
Clean CC
ReadCC
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
1 0 1 0
A B
ALUOp
In
SelB
LdB
SelA
LdA
Out
CC
![Page 24: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/24.jpg)
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
ReadCC
1 0 1 0
A B
ALUOp
In
SelB
LdB
CC
SelA
LdA
Out
GCD – slower ALU(3 - זיהום אות הסטטוס – פתרון )Iבעיה
![Page 25: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/25.jpg)
234262 © – Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
GCD – slower ALU – שימור אות ההוראהIIבעיה
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
, שמורה לו איזו פעולה לבצע, כזכור כל אותות ALUop מקבל אות בקרה, ALUרכיב ה – יחידות זמן, במקרה דנן אות ה -)Tpd)ALUהכניסה של הרכיב חייבות להיות תקפות למשך
ALUop.חייב להיות יציב לאורך שני מחזורי שעון, ובפרט בתפר שבין המחזורים
Reg
( היא תופעה שמעבר בקלטים גורם לעודף מעברים בפלט. Hazardספחת )ספחת סטטית נספחת לפלט האמור להיות יציב.
אות השעון נחשב כקלט.הערה:
– הוא חסר ספחות סטטיות, אלא אם נאמר אחרת.FF בקרוס שלנו נניח ש
של ש FFבהקשר אומרים אנחנו אזי בקטע FF, אם -הוא חסר ספחות סטטיות A אות המוצא נשאר תקף באם הערך החדש שנדגם זהה לערך הקודם.
עבור קורה דומה – FFדבר ה כניסת כאשר מותנה ENABLE היא שלו הרכיב 0 פלט ,..Aנשאר תקף בקטע
![Page 26: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/26.jpg)
ALUop
אות הסטטו
ס
234262 © – Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
GCD – slower ALU – שימור אות ההוראה - פתרוןIIבעיה
![Page 27: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/27.jpg)
000
001010
100101
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
למסלול שנכנס הבקרה שאות לב נשים ספחות חסר מרגיסטר ישירות יוצא הנתונים
סטטיות.
מכיוון קידוד מתאים, בקפידה לבחור יש כן על לוגיקה דרך עוברים לא הבקרה שאותות
צירופית.
![Page 28: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/28.jpg)
DP mealy (regular ALU)
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
![Page 29: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/29.jpg)
Controller Mealy
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
![Page 30: 234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013108/56649d2d5503460f94a0364a/html5/thumbnails/30.jpg)
Controller Mealy
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
?