Modelo estructural abstracto Un punto de vista más general que el
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Modelo estructural abstracto Un punto de vista más general que el modelo estructural de bloques (UAL, MP, periféricos, buses, UC): SISTEMA DE CONTROL: microórdenes ruta de datos secuenciador subordinado periférico c 2009 DIT-ETSIT-UPM datos e instrucciones microórdenes memoria principal datos secuenciador central datos estado microórdenes instruc− ciones microórdenes microórdenes transferencias OTROS SUBSISTEMAS: microórdenes RUTA DE DATOS: transp. 1 Nivel de micromáquina: Modelos estructurales Componentes en el «nivel de bit» ♣ Puertas: OR: NOT: s e _ s=e e s 0 1 1 0 XOR: e1 e2 s s = e1 e2 e1 0 0 1 1 s 0 1 1 0 e2 0 1 0 1 ♣ Biestables: e1 e2 s = e1 + e2 e1 e2 s 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 NOR: e1 e2 __________ s = e1 + e2 e1 e2 s 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 c 2009 DIT-ETSIT-UPM AND: s e1 e2 Entradas de datos: s e1 0 0 1 1 s e1 e2 R e2 s 0 0 1 0 0 0 1 1 NAND: _____ s = e1 . e2 e1 e2 s 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 J Q _ Q S s = e1 . e2 D Q _ Q K Q _ Q SR Qantes Qdesp. JK Qantes Qdesp. D Qantes Qdesp. 00 01 10 11 00 01 10 11 0 1 Q Q Q Q Q 0 1 ? Q Q Q Q Q 0 1_ Q Q Q 0 1 s Entradas de control: R CL Q _ Q cerrojo positivo R CL Q _ Q cerrojo negativo Nivel de micromáquina: Modelos estructurales R Q CL _ Q sincronizado por flancos de subida R Q CL _ Q sincronizado por flancos de bajada transp. 2 Sistemas combinacionales y registros cerrojo positivo Op 16 n err R Op UAL 16 UD 16 n cerrojo negativo 16 n 16 err R 16 16 MPX DSC 2 n sincronizado por flancos de subida 4 n err R 16 16 16 16 Op n 16 16 ALN función lógica sincronizado por flancos de bajada n err R n c 2009 DIT-ETSIT-UPM transp. 3 Nivel de micromáquina: Modelos estructurales UAL de Símplez RESULT 12 12 etapas de sumador construidas con puertas (nivel de circuito lógico) UAL 1 2 12 OP1 12 OP2 50ns Descripción funcional: pac sum tra2 dec1 tiempo R sum OP1 OP2 RESULT = OP1+OP2 c 2009 DIT-ETSIT-UPM Nivel de micromáquina: Modelos estructurales transp. 4 Registros sincronizados por flancos R S = (RR) E n R DAT1 DAT2 err RR err sincronizado n por flancos de bajada E DAT1 S DAT2 R S = (RR) E n R DAT1 DAT2 err RR err sincronizado n por flancos de subida E S c 2009 DIT-ETSIT-UPM DAT1 DAT2 transp. 5 Nivel de micromáquina: Modelos estructurales Conexiones a través de buses R erd RD R bus B1 R erc RC DAT1 DAT2 era bus B2 (RA) DAT0 DAT1 DAT2 sra sra R era RA bus B2 DAT0 DAT1 DAT2 DAT0 DAT1 bus B1 erc, erd srb (RC) R RB erb bus B3 c 2009 DIT-ETSIT-UPM DAT2 (RD) DAT0 DAT1 Nivel de micromáquina: Modelos estructurales DAT2 transp. 6 Memoria principal lec • Capacidad: 2n • Tpo. acc. lectura, TAL • Tpo. acc. escritura, TAE • Ciclo de memoria, TCL = TCE • Tiempo entre «dir» y «lec/esc», Tm • En memorias dinámicas, «refresco» dir n MP bus D MP de Símplez: • Capacidad: 29 = 512 (508) • TAL = 100 ns (algo menos) • TAE = 100 ns • TCL = TCE = 200 ns • Tm = 15 ns • No consideraremos necesidad de refresco c 2009 DIT-ETSIT-UPM esc lec esc 0 dir 9 MP 507 bus D 12 transp. 7 Nivel de micromáquina: Modelos estructurales MP de Símplez: especificaciones temporales Ciclo de escritura: Ciclo de lectura: Tm Tm Tm Tm dir dir esc lec TAL datos datos válidos válidos TCE TCL c 2009 DIT-ETSIT-UPM TAE Nivel de micromáquina: Modelos estructurales transp. 8 Periféricos ♣ Direccionamiento Espacio de direccionamiento compartido (Símplez): La UCP pone «dir» en el bus A y genera lec o esc Espacios de direccionamientos independientes (Algorítmez): Tras «dir», genera lec o esc (acceso a la MP), o bien ent o sal (acceso a los puertos de e/s) ♣ Sincronización En Símplez, situación simplificada: dato disponible a los 100 ns de dar lec, o escrito a los 100 ns de dar esc En Algorítmez, situación real: el controlador avisa con una señal ⇒ necesidad de protocolos c 2009 DIT-ETSIT-UPM transp. 9 Nivel de micromáquina: Modelos estructurales Ruta de datos (con el secuenciador) de Símplez R UCP bus Ai bus A RA 9 9 scp R CP era ccp incp ecp bus C 15 2 eac R Z UAL 1 2 pac sum tra2 dec1 SECUENCIADOR bus D 12 c 2009 DIT-ETSIT-UPM lec esc lec esc sri CTEC MP R sac esc lec AC CPAN RI R CO CD eri 12 12 8 8 8 bus D 12 Nivel de micromáquina: Modelos estructurales transp. 10 8
