Objectif Comprendre à l ’aide d ’un exemple simple le déroulement des instructions au niveau microprogramme.

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1 Objectif Comprendre à l ’aide d ’un exemple simple le déroulement des instructions au niveau microprogramme

2 Les microprogrammes Le cycle de base Un exemple complet L ’exécution

3 Cycle de base Recherche de l’instruction
Exécution de l’instruction Pointage vers l’instruction suivante

4 Réalisation du contrôleur
+1 LCO PSR LEC LMM CRI CRA CEA EDA ECR EMM Sorties de contrôle du chemin de données État suivant Registre d’état Entrées venant du champ de code-op du registre instruction

5 Cycle de base Recherche de l’instruction
Exécution de l’instruction Pointage vers l’instruction suivante L’adresse de l’instruction à exécuter est dans le compteur ordinal L’adresse est mise dans le registre d’adresse de la mémoire L’instruction passe de la mémoire au registre instruction par l’intermédiaire du registre mot

6 Le fonctionnement LCO PSR LEC LMM CRI 2 XXXX LCO PSR LEC LMM CRI CRA
CEA +1 PSR EDA ECR EMM CRA PSR LEC LMM CEA 2 XXXX

7 Cycle de base Recherche de l’instruction
Exécution de l’instruction Pointage vers l’instruction suivante Le compteur ordinal est incrémenté de 1 pour pointer sur l’adresse de l’instruction suivante. Remarque : Pour une instruction conditionnelle (Si Alors Sinon), le compteur ordinal n’est pas incrémenté, il est chargé avec l’adresse de l’instruction à exécuter.

8 Le fonctionnement Inc 4 COP=C6 LCO PSR LEC LMM CRI CRA PSR LEC LMM CEA
+1 PSR EDA ECR EMM CRA PSR LEC LMM CEA 4 COP=C6

9 Cycle de base Recherche de l’instruction
Exécution de l’instruction Pointage vers l’instruction suivante La partie code de l’opération (ce que doit faire l’instruction) du registre instruction est décodée. Le contrôleur envoie les signaux de contrôle pour piloter le chemin de données. Les données se propagent à travers le chemin de données. Il est nécessaire de mettre au point,une méthodologie de synchronisation, pour définir à quel moment les signaux peuvent être lus et écrits.

10 Le fonctionnement CAD PSR LEC LMM CEA CRA EDA COP=C6 LCO PSR LEC LMM
CRI CRA PSR LEC LMM CEA +1 PSR EDA ECR EMM CRA PSR LEC LMM CEA COP=C6

11 Cycle de base Recherche de l’instruction
Pointage vers l’instruction suivante Exécution de l’instruction Et on recommence

12 Le fonctionnement LCO PSR LEC LMM CRI 2 XXXX LCO PSR LEC LMM CRI CRA
CEA +1 PSR EDA ECR EMM CRA PSR LEC LMM CEA 2 XXXX

13 Hiérarchie de traduction Un exemple complet { int a=8, b=4, c; c=a+b;
} ? Compilateur LD A,(F800h) ADD A,(F810h) st (F820h),A Hiérarchie de traduction Assembleur 08 04 -- 3AF800 C6F810 32F820 08 F800 04 F810 -- F820 3AF800 FB00 C6F810 FB01 32F820 FB02 Chargeur en Mémoire

14 L’architecture Compteur Ordinal Accumulateur Bus d’adresses U.A.L.
1 LCO CCO Accumulateur Bus d’adresses Registre adresse PSR CRA U.A.L. CAD LEC ECR H Registre mot CEB Registre Instruction EDA CEA CRI LMM EMM Bus de données

15 Charger le programme Compteur Ordinal Accumulateur Bus d’adresses
Données F800 08 F810 04 F820 00 Instructions FB00 3A F8 00 FB01 C6 F8 10 FB02 32 F8 20 FB00 1 LCO CCO Accumulateur Bus d’adresses Registre adresse PSR CRA U.A.L. CAD LEC ECR H Registre mot CEB Registre Instruction EDA CEA CRI LMM EMM Bus de données

16 Extraction de l ’instruction
Unité Centrale Compteur Ordinal 1 Mémoire centrale FB00 Données F800 08 F810 04 F820 00 Instructions FB A F8 00 FB01 C6 F8 10 FB02 32 F8 20 LCO CCO Accumulateur Bus d’adresses FB00 PSR CRA +1 U.A.L. CAD LEC ECR H 3A F8 00 Registre mot CEB 3A F8 00 Registre Instruction EDA CEA CRI LMM EMM Bus de données

17 Le compteur ordinal est incrémenté
Unité Centrale Compteur Ordinal Mémoire centrale FB01 +1 Données F800 08 F810 04 F820 00 Instructions FB00 3A F8 00 FB01 C6 F8 10 FB02 32 F8 20 LCO CCO Accumulateur Bus d’adresses FB00 PSR CRA +1 U.A.L. CAD LEC ECR H 3A F8 00 Registre mot CEB 3A F8 00 Registre Instruction EDA CEA CRI LMM EMM Bus de données

18 Le chargement : les signaux à piloter
Unité Centrale Compteur Ordinal 1 Mémoire centrale FB01 Données F800 08 F810 04 F820 00 Instructions FB00 3A F8 00 FB01 C6 F8 10 FB02 32 F8 20 LCO CCO Accumulateur 08 Bus d’adresses FB00 PSR CRA +1 U.A.L. CAD LEC ECR H 08 Registre mot CEB 3A F8 00 Registre Instruction EDA CEA CRI LMM EMM Bus de données

19 Extraction de l ’instruction
Unité Centrale Compteur Ordinal 1 Mémoire centrale FB01 Données F800 08 F810 04 F820 00 Instructions FB A F8 00 FB01 C6 F8 10 FB02 32 F8 20 LCO CCO Accumulateur 08 Bus d’adresses FB01 PSR CRA +1 U.A.L. CAD LEC ECR H Registre mot CEB C6 F8 10 Registre Instruction C F8 10 EDA CEA CRI LMM EMM Bus de données

20 ² FB02 Unité Centrale Mémoire centrale Compteur Ordinal +1 Données
Instructions FB00 3A F8 00 FB01 C6 F8 10 FB02 32 F8 20 LCO CCO Accumulateur Bus d’adresses FB00 PSR CRA +1 U.A.L. CAD LEC ECR H 3A F8 00 Registre mot CEB C6 F8 00 Registre Instruction EDA CEA CRI LMM EMM Bus de données

21 Exécution Unité Centrale Mémoire centrale 12 F810 08 04 04 Compteur
Ordinal 1 Mémoire centrale FB02 Données F800 08 F810 04 F820 00 Instructions FB00 3A F8 00 FB01 C6 F8 10 FB02 32 F8 20 LCO CCO Accumulateur 12 Bus d’adresses F810 PSR CRA +1 U.A.L. 08 04 CAD LEC ECR H 04 Registre mot CEB C6 F810 Registre Instruction EDA CEA CRI LMM EMM Bus de données

22 Extraction de l ’instruction
Unité Centrale Compteur Ordinal 1 Mémoire centrale FB02 Données F800 08 F810 04 F820 00 Instructions FB A F8 00 FB01 C6 F8 10 FB02 32 F8 20 LCO CCO Accumulateur 12 Bus d’adresses FB02 PSR CRA +1 U.A.L. CAD LEC ECR H 32 F8 20 Registre mot CEB F8 20 Registre Instruction EDA CEA CRI LMM EMM Bus de données

23 Le compteur ordinal est incrémenté
Unité Centrale Compteur Ordinal 1 Mémoire centrale FB03 Données F800 08 F810 04 F820 00 Instructions FB A F8 00 FB01 C6 F8 10 FB02 32 F8 20 LCO CCO Accumulateur 12 Bus d’adresses FB02 PSR CRA +1 U.A.L. CAD LEC ECR H 32 F8 20 Registre mot CEB F8 20 Registre Instruction EDA CEA CRI LMM EMM Bus de données

24 Exécution Unité Centrale Mémoire centrale 12 F820 12 Compteur Ordinal
FB03 Données F800 08 F810 04 F820 12 Instructions FB00 3A F8 00 FB01 C6 F8 10 FB02 32 F8 20 LCO CCO Accumulateur 12 Bus d’adresses F820 PSR CRA +1 U.A.L. CAD LEC ECR H 12 Registre mot CEB 32 F820 Registre Instruction EDA CEA CRI LMM EMM Bus de données

25 Le programme est terminé
Unité Centrale Compteur Ordinal 1 Mémoire centrale FB03 Données F800 08 F810 04 F820 12 Instructions FB00 3A F8 00 FB01 C6 F8 10 FB02 32 F8 20 LCO CCO Accumulateur Bus d’adresses F800 PSR CRA Contrôleur U.A.L. CAD LEC ECR H Registre mot CEB Registre Instruction EDA CEA CRI LMM EMM Bus de données

26 La micro-programmation
Commande 1 Commande 2 Commande n Phase i 1 1 Adresse suivante Phase i+1 1 1 1 Adresse suivante 1 1 1 Micro-commande Chargement RA Chargement drapeaux Mémoire de micro-programme Adresse de la micro- instruction suivante Registre instruction Compteur Décodeur Commandes Adresse