234262 שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים 234262 – © yohai devir 2007 © dima...
Post on 19-Dec-2015
239 views
TRANSCRIPT
234262
שאלת חזרה
בקר ומסלול נתונים
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
– 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
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
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
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
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
234262
Tutorial #6
Controller + DataPath
part II
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
GCD (Euclid's algorithm)
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
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
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
Other hardware
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
DP construction
Variables…
Operations…
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
Switch implementation
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
1 0 1 0
A B
ALUOpCC
In
SelB
LdB
SelA
LdA
Out
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
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
GCD – slower ALU234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
Tcycle < Tpd(ALU) < 2·Tcycle
GCD – slower ALU234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
Tcycle < Tpd(ALU) < 2·Tcycle
GCD – slower ALU
?
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
Tcycle < Tpd(ALU) < 2·Tcycle
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
GCD – slower ALU
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
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.
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
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
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
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
ALUop
אות הסטטו
ס
234262 © – Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
GCD – slower ALU – שימור אות ההוראה - פתרוןIIבעיה
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.
DP mealy (regular ALU)
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
Controller Mealy
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
Controller Mealy
234262 © – Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT
?