outline combinational element
play

Outline Combinational Element Combinational & sequential logic - PDF document

Outline Combinational Element Combinational & sequential logic Single-cycle CPU Multi-cycle CPU


  1. Outline Combinational Element • Combinational & sequential logic ������������� � � ����� ������ • Single-cycle CPU ����� • Multi-cycle CPU ������������������������������������ ���������������������������� � � State (Sequential) Element Examples of Combinational Elements ,���� � � ������������ �������������������� �� �*�������������������������.�/�/0� � � � � � ������1 ������ � � *�����+������ �*������������������������������� ����� ������ ������������������������� ��� ���� ������� � ��������������������������������� ����� ���������� �2��������������������������������� �!"#�$$$ '( �%#�$$� �����-������������������������������� )��� ����- ���#�$�$ '( ��� ������ �+�������#������������0����������0�3� ��������#���$ '( ����������������#���� ������&�������������������� & � � Clocking Methodology Input/Output of Elements �!������������4����������������� *����� ������������� *����� ������������� �������� ����5,���������������������� �������� ����� � ����� � �+���6���������������������# ��������������������������������� ����-����� ��������������������������-������������������������������� �������-������������������������������������������������� ���������-�����0 *����� *����� ������������� *����� *����� ������������� �������� �������� �������� �������� �2������������-������0������������������������������������ ����� � ����� � � � �����������������������4���������������������������������� ��������0 �������������������4������������������������������������ ����������� ������������������������������������������������������/� � �

  2. Register File MIPS64 Instruction Formats �%����������������������������������� ����������������������8��&����������� '( 7 %��� %������� � ������ ��������������������������������������� %�������� 7 %������� � ���,���������������������������������� ������� ��������� ' 7 7 �' 7 2�������� ������ %��� '( 2��������� :6;��� ������ �� �� ��������� '( ������ "��� �%��������9���8��:5����������� !���������������������� ��������������������/�� &������������4���������������� ' 7 7 7 7 ' %��2���� ;��������������������� �������������������������������� ������ �� �� �� ����� ���� %6;��� �������������������������� ���������.��������������������� ,����1 �����������3�/ �%������������8����������������,���� ' �' �����������,����������������� <6;��� �4��������������������������� ������ ����������������3� �������� �%��������,��������������������� ����������������������������������� %��2���� ����� ������������������� � � Common Steps in Instruction Execution Differences in Instruction Execution • Data transfer (strictly load/store ISA) – load: access memory for read data {ld R1, 0(R2)} • Execution of all instructions require the following steps – store: access memory for write data {ld 0(R2), R1} – send PC to memory and fetch instruction stored at location • ALU instruction specified by PC – no memory access for operands – read 0-2 registers, using fields specifying the registers in the – access a register for write of result {add R1,R2, R3} instruction • Branch instruction • All instructions use ALU functionality – change PC content based on comparison {bnez R1, Loop} – data transfer instructions: compute address – ALU instructions: execute ALU operations – branch instructions: comparison & address compuation � �� Summary Data Path & Control path • Datapath is the signal path through which data in the CPU flows including the functional elements 9���� "����� %��� ������� ������ 2���� • Elements of Datapath %�������� ������ %�������� – combinational elements ���5��� = = = = = – state (sequential) elements ���� = = = = = = • Control path ����� = = = = = – the signal path from the controller to the Datapath ����������� = = = = elements ������ – exercises timing & control over Datapath elements ������������� = = = ������ �� ��

Download Presentation
Download Policy: The content available on the website is offered to you 'AS IS' for your personal information and use only. It cannot be commercialized, licensed, or distributed on other websites without prior consent from the author. To download a presentation, simply click this link. If you encounter any difficulties during the download process, it's possible that the publisher has removed the file from their server.

Recommend


More recommend