Ejercicio 5.c · Introducció als Computadors UPC 2013

Diseño y temporización de la UC y UP del PPE Z^2

La figura muestra la Unidad de Control (UC) y la Unidad de Proceso (UP) del Procesador de Propósito Específico (PPE) $Z^2$, encargado de calcular el cuadrado de un número natural $Z_u$ ($Z_u > 0$) mediante acumulaciones sucesivas $A = A + Z_u$ efectuadas $Z_u - 1$ veces.

El procesador se comunica con el entorno a través de:

Dos buses de datos de 16 bits: entrada $Z$ y salida $ZZ$.

Dos líneas de control de 1 bit: entrada $Vz$ y salida $Vzz$.

Cuando en el ciclo $c$ se activa $Vz = 1$, el PPE interpreta que en el ciclo inmediato posterior $c + 1$ el nuevo operando estará presente en el bus $Z$, debiendo abortar cualquier operación en curso e iniciar el cálculo de $(Z_u^2)\%2^{16}$. Para validar el resultado, activa durante un único ciclo la señal $Vzz = 1$ simultáneamente a la entrega del valor en $ZZ$.

c. Si la Unidad de Control se implementase mediante el número estrictamente mínimo de biestables junto con dos memorias ROM (una para el cálculo del estado siguiente y otra para la generación de las señales de salida), indicad el número de palabras y la anchura en bits de palabra de cada memoria (0,5 puntos).

1.

2.