Pavón, Nieves Álvarez, Jesús María Departamento de Ingeniería Electrónica, Sistemas...
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Pavón, NievesÁlvarez, Jesús María
Departamento de Ingeniería Electrónica, Sistemas Informáticos y Automática, Escuela Politécnica Superior, Universidad de Huelva.
Ballesteros, JulioDepartamento de Informática, Escuela Politécnica, Universidad
de Extremadura.
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• Objetivos
• Descripción• Descripción de la máquina MIPS restringida
• Lenguaje ensamblador diseñado
• Interfaz gráfica de la simulación
• Líneas futuras
• Conclusiones
• Bibliografía
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Entorno gráfico sencillo e intuitivo Lenguaje de programación para probar el funcionamiento de forma rápida y sencilla Uso de un entorno VHDL real para realizar la descripción del computador Simulación al nivel de las señales eléctricas digitales que gobiernan la UCP Adaptabilidad
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de la máquina MIPS restringida
Arquitectura tipo RISC segmentada (profundidad de 5 etapas)
Dos formatos de instrucción
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
CO RS RT RD COX
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
CO RS RT Dirección
IF ID EX MEM WB
CONTROL RIESGOS
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del lenguaje ensamblador
Programa ensamblador Programa ensamblador secuencia de líneas que secuencia de líneas que pueden contener:pueden contener:
Un comentario, comenzando por dos guiones ("--"), que ocupará el resto de la línea. La definición de una variable (DB, DW). La definición de una etiqueta. Una instrucción en ensamblador del tipo mostrado en la Tabla 1.
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Instrucción Formato Operación
ADD ADD R1, R2, R3 R1 R2+R3SUB SUB R1, R2, R3 R1 R2-R3AND AND R1, R2, R3 R1 R2 AND R3OR OR R1, R2, R3 R1 R2 OR R3SLT SLT R1, R2, R3 SI R2<R3 ENTONCES R1 1 SINO R1 0
LWLW R1, [R2]
LW R1, VAR [R2]
R1 MEMORIA[VAR+R2]
R1 MEMORIA[R2]
SWSW R1, [R2]
SW R1, VAR [R2]
MEMORIA[VAR+R2] R1
MEMORIA[R2] R1
BEQ BEQ R1, R2, VAR SI R2=R2 PC VAR
Tabla 1
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de la interfaz gráfica de simulación
El analizador gráfico permite realizar un seguimiento visual del comportamiento de la máquina ante un determinado conjunto de
instrucciones
Ensamblar el programa (Figura 1 y Figura 2)
Simular el programa ensamblado con VSIM (Figura 3)
Terminar VSIM y analizar gráficamente la simulación (Figura 4)
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Ventajas Cumplimiento de los objetivos propuestos Método sencillo e intuitivo para comprender los fundamentos básicos de una unidad segmentada, gracias al entorno gráfico. El uso de un entorno VHDL real amplía las posibilidades del sistema
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Limitaciones Simulación restringida a un pequeño conjunto de operaciones Restricción impuesta por el compilador
VHDL utilizado
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Adaptación del sistema a un entorno VHDL más moderno Ampliación de la máquina hasta el reperto- rio y dimensiones originales Generación de un entorno para definir gráfi- camente las ampliaciones sobre la arquitec- tura del computador
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Patterson, D.A., Hennessy J.L. (1995). Organización y Diseño de Computadores. McGraw Hill.
Ashenden P. J. (1996). The Designers Guide To VHDL. Morgan Kaufmann Publisher.
Model Technology Inc. (1991). V-System PC, User’s Manual.