contrôle 1 mise en place du contrôle chemin de données mémoire entrées contrôle sorties
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Contrôle 1
Mise en place du contrôle
Chemin de données
Mémoire
EntréesContrôle
Sorties
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Contrôle 2
Mise en place du contrôle
En fonction du code-op il faut :
1. Contrôler l’UAL, en envoyant les signaux de bits de contrôle qui correspondent à l’opération à réaliser.
2. Contrôler les multiplexeurs et éléments de mémorisation du chemin de données pour piloter les transferts de données.
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Contrôle 3
Contrôle de l'UAL
Fonction
000 Et
001 Ou
010 Addition
110 Soustraction
111 Positionner si inférieur
Entrée de contrôle de l'UAL
Entrée de contrôle
de l'UAL
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Contrôle 4
Contrôle de l'UAL
Code-op
instruction
UALOp
Contrôle
Opération de
l'instruction
Code
fonction
Actions UAL
désirées
Entrée
contrôle UAL
LW 00 XXXXXX addition 010
SW 00 XXXXXX addition 010
BEQ 01 Branc. si = XXXXXX soustraction 110
type R 10 addition 100000 addition 010
type R 10 soustraction 100010 soustraction 110
type R 10 ET 100100 et 000
type R 10 OU 100101 ou 001
type R 10 Positionne si < 101010 posit.si < 111
Rang. mot
Charg. mot
Remarque : Utilisation d’outils de CAO pour réaliser la fonction est nécessaire.
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Contrôle 5
Contrôle de l'UAL
PLAPLA
Champ Fonct
Contrôle Code-op
UALOp
Entrée de contrôle
de l'UAL
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Contrôle 6
Le bloc de contrôle de l'UAL
opération2
opération1
opération0
F3
F2
F1
F0
UALOp0
UALOp1
Champ Fonct
Contrôle Code-op
UALOp
Entrée de contrôle
de l'UAL
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Contrôle 7
Mise en place du contrôle du chemin de données
Il faut maintenant introduire des signaux de contrôle pour pouvoir piloter les différents multiplexeurs
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Contrôle 8
Les lignes de contrôle
Mémoired'instructions
adresse à lire
Registres
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
Don.à Ecrire
0
1
0
1
0
1
1
0
Ins 31-0
Ins 26-21
Ins 20-16
Ins 15-11
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMemALUSrcEcrireReg
CPSrc
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Contrôle 9
Le chemin de données avec le contrôle
Mémoired'instructions
adresse à lire
Registres
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr. 0
1
0
1
0
1
0
1
Ins 31-0
Ins 31-26
Ins 26-21
Ins 20-16
Ins 15-11
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDestBranchementLireMemMemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
Mémoirede données
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Contrôle 10
Détermination des signaux de contrôle
Pour déterminer les signaux de contrôle, on va décomposer étape par étape une instruction :
de type Rde chargement…
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Contrôle 11
Résumé des étapes suivies pour les divers types
Nom de l’étape
Extraction del’instruction
Décodage de l’instruction,extraction des regis
Exécution,
Accès mémoire outerminaison d’une instructionde type R
Ecriture arrière
Action pour les types R
SortieUAL = A op B
Reg[RI[15-11]] = SortieUAL
RI = Mem[CP]CP=CP+4
A=Reg[RI[25-21]]B= Reg[RI[20-16]]
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Contrôle 12
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
Don.à lire
0
1
0
1
0
1
1
Ins 31-0
Ins 31-26
Ins 26-21
Ins 20-16
Ins 15-11
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
Exécution d’un type R $1=$2+$3
31-26 25-21 20-16 15-11 10-6 5-0decval fonct1320
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Contrôle 13
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
Don.à lire
0
1
0
1
0
1
1
Ins 31-0
Ins 31-26
Ins 26-21
Ins 20-16
Ins 15-11
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
4
C
CP+4
31-26 25-21 20-16 15-11 10-6 5-0decval fonct1320
![Page 14: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/14.jpg)
Contrôle 14
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
Don.à lire
0
1
0
1
0
1
1
Ins 31-0
Ins 31-26
Ins 26-21
Ins 20-16
Ins 15-11
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
4
C
31-26 25-21 20-16 15-11 10-6 5-0decval fonct1320
![Page 15: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/15.jpg)
Contrôle 15
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
Don.à lire
0
1
0
1
0
1
1
Ins 31-0
Ins 31-26
Ins 25-21
Ins 20-16
Ins 15-11
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
4
C
31-26 25-21 20-16 15-11 10-6 5-0decval fonct1320
![Page 16: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/16.jpg)
Contrôle 16
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.0
1
0
1
0
1
1
Ins 31-0
Ins 15-11
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
C
Décodage
Don.à Ecrire
Code_op
2
3
1
32
$2
$3
32 31-26 25-21 20-16 15-11 10-6 5-0
decval fonct1320
![Page 17: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/17.jpg)
Contrôle 17
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
Don.à lire
0
1
0
1
0
1
1
Ins 31-0
Ins 31-26
Ins 26-21
Ins 20-16
Ins 15-11
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
C
$2+$3
31-26 25-21 20-16 15-11 10-6 5-0decval fonct1320
![Page 18: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/18.jpg)
Contrôle 18
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.0
1
0
1
0
1
1
0
Ins 31-0
Ins 31-26
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
C
Don.à Ecrire
$2+$3
1
31-26 25-21 20-16 15-11 10-6 5-0decval fonct1320
![Page 19: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/19.jpg)
Contrôle 19
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.0
1
0
1
0
1
1
0
Ins 31-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
Récapitulatif : En un seul cycle
C
Don.à Ecrire
0
2
3
1
32
$2
$3
$2+$3
$2+$3
$2+$3
CP+4
31-26 25-21 20-16 15-11 10-6 5-0decval fonct1320
![Page 20: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/20.jpg)
Contrôle 20
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.0
1
0
1
0
1
1
0
Ins 31-0
SC.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
Récapitulatif : En un seul cycle
C
Don.à Ecrire
0
2
3
1
32$2+$3
$2+$3
$2+$3
CP+4
![Page 21: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/21.jpg)
Contrôle 21
La fonction contrôle
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
OP5
OP4
Op3
Op2
Op1
Op0
RegDst
UALSrc
MemversReg
EcrireReg
LireMem
EcrireMem
Branchement
UALOp1
UALOp0
Entrées
SortiesFor
mat
R
![Page 22: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/22.jpg)
Contrôle 22
Résumé des étapes suivies pour les divers types
Nom de l’étape
Extraction del’instruction
Décodage de l’instruction,extraction des regis
calculd’adresses ou branchement
Accès mémoire outerminaison d’une Instruction de type R
Ecriture arrière
Action pour lesREF mémoire
RI = Mem[CP]CP=CP+4
A=Reg[RI[25-21]]B= Reg[RI[20-16]]Dest=CP+(ext-signe(RI[15-0])<<2)
SortieUAL=A+ext-sig([15-0])
donnée-mémoire=Mem[SortieUAL] ouMem[sortieUAL] =B
Reg[RI[20-16]]=donnée-mém
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Contrôle 23
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
Don.à lire
0
1
0
1
0
1
Ins 31-0
Ins 31-26
Ins 25-21
Ins 20-16
Ins 15-11
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
1
Instruction de Chargement lw $1,100($2)
1001235
31 2625 21 20 16 15 0
![Page 24: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/24.jpg)
Contrôle 24
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
Don.à lire
0
1
0
1
0
1
Ins 31-0
Ins 31-26
Ins 26-21
Ins 20-16
Ins 15-11
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
4
C
CP+4
![Page 25: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/25.jpg)
Contrôle 25
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
Don.à lire
0
1
0
1
0
1
Ins 31-0
Ins 31-26
Ins 26-21
Ins 20-16
Ins 15-11
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
4
C
![Page 26: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/26.jpg)
Contrôle 26
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.0
1
0
1
0
1
Ins 31-0
Ins 15-11
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
C
Don.à Ecrire
35
2
1
100
$2
100(32)
1001235
31 2625 21 20 16 15 0
![Page 27: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/27.jpg)
Contrôle 27
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
Don.à lire
0
1
1
0
1
Ins 31-0
Ins 31-26
Ins 26-21
Ins 20-16
Ins 15-11
Ins 15-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
0
1
C
$2+100
Ad. lec. V
![Page 28: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/28.jpg)
Contrôle 28
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
1
1
0
1
Ins 31-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
C
Don.à Ecrire V1
V
![Page 29: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/29.jpg)
Contrôle 29
Récapitulatif : en un seul cycle
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
Don.à Ecrire
0
1
1
0
1
Ins 31-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
C35
2
1
100
V
$2
100
$2+100
V
![Page 30: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/30.jpg)
Contrôle 30
Les signaux non sélectionnés
Mémoired'instructions
adresse à lire
Reg.lect.1
R.D.1
R.D.2
Reg.lect.2
Reg.Ecr.
Don.à Ecrire
0
1
1
0
1
Ins 31-0
Ins 5-0
16 32S
C.ALU
0
Don.à ecr.
Ad. ecr.
Ad. lec.
Don. lue
ADD
ALU
DADD
CP
RegDest
Branchement
LireMem
MemversReg
ALUop
EcriMem
ALUSrc
EcrireReg
C35
2
1
100
V
$2
100
$2+100
V
![Page 31: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/31.jpg)
Contrôle 31
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
OP5
OP4
Op3
Op2
Op1
Op0
RegDst
UALSrc
MemversReg
EcrireReg
LireMem
EcrireMem
Branchement
UALOp1
UALOp0
Entrées
SortiesFor
mat
RLW
![Page 32: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/32.jpg)
Contrôle 32
Résumé des étapes suivies pour les divers types
Nom de l’étape
Extraction del’instruction
Décodage de l’instruction,extraction des regis
Exécution, calculd’adresses ou branchement
Accès mémoire outerminaison d’une instructionde type R
Ecriture arrière
Action pour les types R
SortieUAL = A op B
Reg[RI[15-11]] = SortieUAL
Action pour lesREF mémoire
RI = Mem[CP]CP=CP+4
A=Reg[RI[25-21]]B= Reg[RI[20-16]]Dest=CP+(ext-signe(RI[15-0])<<2)
SortieUAL=A+ext-sig([15-0])
donnée-mémoire=Mem[SortieUAL] ouMem[sortieUAL] =B
Reg[RI[20-16]]=donnée-mém
Action pour lesbranchements
if(A=B) thenCP = Dest
![Page 33: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/33.jpg)
Contrôle 33
La fonction de contrôle
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
x
1
x
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
x
0
x
0
0
0
1
0
1
1
OP5
OP4
Op3
Op2
Op1
Op0
RegDst
UALSrc
MemversReg
EcrireReg
LireMem
EcrireMem
Branchement
UALOp1
UALOp0
Entrées
Sorties
Form
at R
LW SW Beq
Elle est complètement définie par la table de vérité
![Page 34: Contrôle 1 Mise en place du contrôle Chemin de données Mémoire Entrées Contrôle Sorties](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062621/551d9d8c497959293b8c0d73/html5/thumbnails/34.jpg)
Contrôle 34
Mise en oeuvre du contrôle
Sorties
RegDstUALSrcMemversRegEcrireReg
LireMemEcrireMemBranchementUALOp1UALOp0
format R lw sw beq
EntréesOp5
Op4Op3
Op2Op1
Op0