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Versione B: indice della memoria

• Istruzioni «load»

• Istruzioni «store»

Nella seconda versione della CPU dimostrativa, viene aggiunto soltanto un registro speciale, denominato I, il cui scopo è quello di contenere un indice della memoria. Nello specifico, serve a poter leggere o scrivere nella memoria RAM, attraverso un indice che possa essere gestito. Il registro I è realizzato nello stesso modo di MDR, MAR e IR.

Nel codice che descrive i campi del bus di controllo, si aggiungono quelli seguenti, i quali servono specificatamente a gestire il registro I:

field i_br[29]; // I <-- bus
field i_bw[30]; // I --> bus

Nell'elenco dei codici operativi si aggiungono istruzioni nuove e lo stesso poi nella descrizione del microcodice:

op load_imm
{
 map load_imm : 1; // load from address #nn
 +0[7:0]=1;
 operands op_1;
};
op load_reg
{
 map load_reg : 2; // load from address %I
 +0[7:0]=2;
 operands op_0;
};
op store_imm {
 map store_imm : 3; // store to address #nn
 +0[7:0]=3;
 operands op_1;
};
op store_reg {
 map store_reg : 4; // store to address I
 +0[7:0]=4;
 operands op_0;
};
op move_mdr_i {
 map move_mdr_i : 11; // move MDR to I
 +0[7:0]=11;
 operands op_0;
};
op move_i_mdr {
 map move_i_mdr : 12; // move I to MDR
 +0[7:0]=12;
 operands op_0;
};

begin microcode @ 0
...
load_imm:
 mar_br pc_bw; // MAR <-- PC
 pc_Inc; // PC++
 // La memoria non ha un clock,
 // quindi, non si può passare
 // direttamente a MAR.
 i_br ram_bw; // I <-- RAM[MAR]
 mar_br i_bw; // MAR <-- I
 mdr_br ram_bw; // MDR <-- RAM[MAR]
 ctrl_start ctrl_load; // CNT <-- 0
//
load_reg:
 mar_br i_bw; // MAR <-- I
 mdr_br ram_bw; // MDR <-- RAM[MAR]
 ctrl_start ctrl_load; // CNT <-- 0
//
store_imm:
 mar_br pc_bw; // MAR <-- PC
 pc_Inc; // PC++
 i_br ram_bw; // I <-- RAM[MAR]
 mar_br i_bw; // MAR <-- I
 ram_br mdr_bw; // RAM[MAR] <-- MDR
 ctrl_start ctrl_load; // CNT <-- 0
//
store_reg:
 mar_br i_bw; // MAR <-- I
 ram_br mdr_bw; // RAM[MAR] <-- MDR
 ctrl_start ctrl_load; // CNT <-- 0
//
move_mdr_i:
 i_br mdr_bw; // I <-- MDR
 ctrl_start ctrl_load; // CNT <-- 0
//
move_i_mdr:
 mdr_br i_bw; // MDR <-- I
 ctrl_start ctrl_load; // CNT <-- 0
...
end

load_imm indirizzo

load_reg

store_imm indirizzo

store_reg

move_mdr_i

move_i_mdr

Istruzioni «load»

Come primo esempio viene proposto il macrocodice seguente:

begin macrocode @ 0
start:
 load_imm #data_1
 move_mdr_i
 load_reg
stop:
 stop
data_1:
 .byte 3
end

In pratica, viene caricato nel registro MDR il valore corrispondente all'indirizzo in cui si trova l'etichetta data_1: (facendo i conti si tratta dell'indirizzo 5); successivamente, il valore di MDR viene copiato nel registro I e quindi viene caricato nel registro MDR quanto contenuto nell'indirizzo di memoria corrispondente al valore di I: dal momento che a quel indirizzo si trova il valore 2, corrispondente al codice operativo dell'istruzione load_reg, al termine, il registro MDR contiene tale valore. Il file completo che descrive le memorie per Tkgate dovrebbe essere disponibile all'indirizzo allegati/circuiti-logici/scpu-sub-b.gm

Istruzioni «store»

Viene proposto un altro esempio di macrocodice, nel quale si sperimentano le istruzioni store_imm e store_reg:

begin macrocode @ 0
start:
 load_imm #data_1
 store_imm #data_2
 move_mdr_i
 store_reg
stop:
 stop
data_1:
 .byte 15
data_2:
 .byte 0
end

In questo caso, si carica nel registro MDR il valore contenuto in memoria in corrispondenza dell'etichetta data_1:; quindi si memorizza, in corrispondenza della posizione di memoria corrispondente all'etichetta data_2:, il valore contenuto in MDR (in pratica, in quella destinazione che prima conteneva il valore zero, viene copiato il valore 15, ovvero 0F₁₆); quindi il contenuto del registro MDR viene copiato nel registro I e poi viene memorizzato il contenuto di MDR (che è rimasto sempre 15) nella posizione di memoria corrispondente al valore del registro I. In pratica, alla fine si va a scrivere anche nella posizione 15 (0F₁₆) della memoria, e ci si mette il valore 15.

«a2» 2013年11月11日 --- Copyright © Daniele Giacomini -- appunti2@gmail.com http://informaticalibera.net

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