Cetina Luna Luis Antonio Irma Lizette Espinosa Negrete Omar Alberto Herrera Caamal Rigoberto Lizarraga Hernandez.

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1 Cetina Luna Luis Antonio Irma Lizette Espinosa Negrete Omar Alberto Herrera Caamal Rigoberto Lizarraga Hernandez

2 Nivel de microarquitectura Se encuentra sobre la capa de lógica digital. Se encarga de implementar el nivel ISA que se encuentra arriba de el. Su diseño depende de la ISA que se este implementando, así como de los objetivos de costo y desempeño de la computadora.

3 Nivel de microarquitectura Para explicar los principios de la microarquitectura se tomo como ejemplo de ISA un subconjunto de la maquina virtual de java “integer java virtual machine IJVM” La microarquitectura utilizada para implementar el IJVM contendra un microprograma en ROM cuya tarea es buscar, decodificar y ejecutar instrucciones IJVM.

4 Nivel de microarquitectura El microprograma contiene un conjunto de variables llamadas estados de la computadora, al que todas la funciones tienen acceso. Un ejemplo es el contador del programa (PC) el cual indica la localidad de memoria que contiene la siguiente intruccion (instruccion de ISA) que se ejecutara.

5 Nivel de microarquitectura Las intrucciones IJVM son cortas y precisas. Por lo general tiene uno o dos campos. Donde el primero identifica codigo de operacion (opcode). El segundo campo que no se encuentra en todas las intrucciones y sirve para identificar el operando. Por ejemplo las intrucciones que accesan a una variable local necesitan este campo para indicar a cual.

6 Nivel de microarquitectura Trayectoria de datos la trayectoria de datos es la parte de la CPU que contiene a la ALU sus entradas y sus salidas. La imagen muestra la trayectoria de datos par a la IJVM Los nombres de los registros son similares a las variables de la capa ISA

7 Nivel de microarquitectura Casi todos los registros pueden colocar su contenido en el bus B. La ALU necesita 2 datos de entrada: una entrada izquierda (A) y una entrada derecha (B) que puede cargarse desde caulquiera de 9 origenes como indican las flechas blancas. La salida de la ALU alimenta el desplazador y luego al bus C, cuyo valor puede escribirse en uno o mas registros al mismo tiempo.

8 Nivel de microarquitectura Operacion de la memoria Nuestra maquina tiene dos formas de comunicarse con la memoria. 1.- un puerto de memoria de 32 bits direccionable por palabra. (MAR registro de direccion de memoria y MDR registros de datos de memoria) 2.- un puerto de memoria de 8 bits direccionable por byte. (solo puede leer y no escribir datos en la memoria)

9 Nivel de microarquitectura Cada uno de los registros trabaja con uno o dos señales de control (flecha negra o flecha blanca). Una flecha blanca bajo un registro indica una señal de control que habilita la colocacion de la salida del registro en el bus B. Una flecha negra bajo un registro indica una señal de control que carga el registro con el contenido del bus C.

10 Nivel de microarquitectura Microinstrucción: conjunto de valores de las señales de control en una etapa cualquiera de la ejecución de una instrucción. Un microprograma es una secuencia de datos binarios o microinstrucciones que representan señales eléctricas internas de la unidad de control de un microprocesador.

11 Activación de las señales de control especificadas en la misma en un instante determinado. La ejecución de una instrucción implica la asignación de una serie de valores a las señales de control de forma ordenada en una secuencia de fases o etapas. Nivel de microarquitectura

12 Señales necesarias para contralar la trayectoria de datos. 9 señales para controlar la escritura de datos del bus C en registros 9 señales para controlar la habilitación de registros en el bus B para introducción en la ALU. 8 señales para controlar las funciones de la ALU y el desplazador. 2 señales para indicar lectura/escritura de memoria vía MAR/MDR 1 señal para indicar obtención de memoria vía PC/MBR

13 Nivel de microarquitectura Las 29 señales de control especifican las operaciones durante un ciclo de la trayectoria de datos. Un ciclo consiste en Colocar valores de los registros en el bus B, Propagar las señales a través de la ALU y el des plazador Alimentar al bus C Escribir los resultados en el registro o registros apropiados.

14 Control de Microinstrucciones: El Mic-1 Para decidir cual de las señales de control deben estar habilitadas en cada ciclo se recurre al secuenciador, el cual se encarga de recorrer las secuencias de operaciones necesarias para ejecutar una sola instrucción ISA.

15 El secuenciador debe producir 2 tipos de información en cada ciclo. 1.- El estado de cada señal de control en el sistema. 2.- La dirección de la microinstrucción que debe ejecutarse a continuación

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