Problema 7 · Introducció als Computadors UPC 2012

Tema: Processadors de propòsit específic i handshaking · Del examen Examen Parcial E2 (2012-2013 Q1) (2012)

Enunciado

Exercici 7 (2,5 punts). Disseny d'un PPE decrementador

Es vol dissenyar un processador de propòsit específic (PPE) que implementi un bloc decrementador (bloc DEC).

Els senyals d'entrada són Ini i Dec, i un bus de dades d' $n$ bits $X$ . Els senyals de sortida són Fi i un bus de dades d' $n$ bits $W$ . Sigui $c$ el cicle en què $\text{Ini}(c) == 1$ ; en aquest cas, el valor d' $X$ es mostrarà al bus $W$ en el cicle següent: $W(c + 1) = X(c)$ . Quan en algun cicle posterior $\text{Dec}(c + k) == 1$ , llavors $W(c + k + 2) = W(c + k + 1) - 1$ ; altrament $W(c + k + 2) = W(c + k + 1)$ . Si en el cicle $m$ la sortida arriba a $W(m) == 0$ , el circuit activa el senyal Fi en el cicle posterior: $\text{Fi}(m + 1) = 1$ .

El PPE ignora el senyal Ini des del cicle $c + 1$ fins al cicle $m$ ( $c < m$ ). A més, ignora Dec en el cicle $c$ i en el cicle $m + 1$ . És a dir, el PPE només atén a Dec en els cicles en què ignora Ini, i viceversa.

Comportament de referència:

Cicle

Ini Dec

-1

Identifiqueu cadascun dels senyals i blocs del camí de dades (DataPath) associant-los amb els elements de la llista: senyals ( Mx, Ld, Clk, Zero) i blocs ( REG, REGwLd, Z, -1 que és un circuit combinacional que resta 1):

Component

Identificador assignat

Completeu el graf d'estats i la taula de sortides de la Unitat de Control (UC) del circuit DEC segons el model de Moore:

Estat

$S_0$

$S_1$

$S_2$

$S_3$

Indiqueu quins senyals formen la paraula de control, quins la paraula de condició, i quants biestables fan falta per a la implementació de la màquina d'estats:

Paraula de Control

Paraula de Condició

#Biestables

Enunciado: Problema 7 · Introducció als Computadors UPC 2012

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Identificació del camí de dades: Component B1

Solución: REGwLd

a) Identificació del camí de dades: Component S1

Solución: Mx

a) Identificació del camí de dades: Component B2

Solución: Z

a) Identificació del camí de dades: Component S2

Solución: Ld

a) Identificació del camí de dades: Component S3

Solución: Clk

a) Identificació del camí de dades: Component B3

Solución: -1

a) Identificació del camí de dades: Component S4

Solución: Zero

b) Taula de sortides de la UC: Fi a l'estat S0

Solución: 0

b) Taula de sortides de la UC: Mx a l'estat S0

Solución: 1

b) Taula de sortides de la UC: Ld a l'estat S0

Solución: 1

b) Taula de sortides de la UC: Fi a l'estat S1

Solución: 0

b) Taula de sortides de la UC: Mx a l'estat S1

Solución: x

b) Taula de sortides de la UC: Ld a l'estat S1

Solución: 0

b) Taula de sortides de la UC: Fi a l'estat S2

Solución: 0

b) Taula de sortides de la UC: Mx a l'estat S2

Solución: 0

b) Taula de sortides de la UC: Ld a l'estat S2

Solución: 1

b) Taula de sortides de la UC: Fi a l'estat S3

Solución: 1

b) Taula de sortides de la UC: Mx a l'estat S3

Solución: 1

b) Taula de sortides de la UC: Ld a l'estat S3

Solución: 1

c) Quins senyals formen la paraula de control?

Solución: Mx, Ld

c) Quins senyals formen la paraula de condició?

Solución: Zero

c) Quants biestables fan falta per a la implementació de la màquina d'estats?

Solución: 2

b) Completeu el graf d'estats de la Unitat de Control (UC)

Solución: Transicions entre estats (etiquetades com Ini, Dec, Zero): - Des de $E_0$ : roman a $E_0$ amb $0,x,x$ ; passa a $E_1$ amb $1,x,x$ . - Des de $E_1$ : roman a $E_1$ amb $x,0,0$ ; passa a $E_2$ amb $x,1,0$ ; passa a $E_3$ amb $x,x,1$ . - Des de $E_2$ : passa a $E_1$ amb $x,0,0$ ; roman a $E_2$ amb $x,1,0$ ; passa a $E_3$ amb $x,x,1$ . - Des de $E_3$ : passa a $E_0$ amb $0,x,x$ ; passa a $E_1$ amb $1,x,x$ .

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Problema 5 · 2012 · Ejercicio 5 - Diseño de PPE · 2012 ›

Problema 7 · Introducció als Computadors UPC 2012

Enunciado

Solución

Más ejercicios de Processadors de propòsit específic i handshaking