第５章pdf 最近の更新履歴 Hideo Fujiwara

第５章 レジスタ転送レベルの設計

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5.1 マイクロ操作とレジスタ転送言語

�

イ 操作 いう

間 ー や

こ イ 操作 記述す こ

イ 操作を基本 し

コン ュー 動作を記述す 言語を 転送言語 呼

ハー ア記述言語 呼 い

VHDL (VHSIC Hardware Description Language)

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5.1 マイクロ操作とレジスタ転送言語

�

う 記述す

制御条件： イ 操作, イ 操作, ...

制御条件を表現す 論理式 成立す

そ あ 書 イ 操作 実行さ

if-っhen 文 書 う

If 制御条件 = 1 then イ 操作, イ 操作, ....

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5.1 マイクロ操作とレジスタ転送言語

イ ン 変数 T1 = 1

ップ ップ X 値 あ

B 値を A 転送

X T ₁ : A _{← B}

X T ₂ : A _{← B + C}

X T ₂ : A _{← B – C}

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5.2 _{転送用マイクロ操作}

AR(0 : 7) AR ^{ッ ７ ッ}

PC(L) PC ^{下位 ッ}

M(AR) AR ^{示すア ２ 内容}

A ← B _B 内容を _A 移す

図5.1 タの ック図

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5.2 _{転送用マイクロ操作}

X T

: R0 _{← R1}

図5.2 タ転送を実現する回路

7

5.2 _{転送用マイクロ操作}

T

: R0 _{← R1}

T

T

: R0 _{← R2}

図5.3 つの タ転送を実現する回路

8

5.2 _{転送用マイクロ操作}

T

: R0 _{← R1}

T

T

: R0 _{← R2}

MUX 0

1

9

5.2 _{転送用マイクロ操作}

図5.5 状態ゲート

10

5.2 _{転送用マイクロ操作}

1 0 _X

X 0

X

図5.5 状態ゲート

11

5.2 _{転送用マイクロ操作}

0 1 ₀

0 1

Z 高抵抗（ハイインピーダンス）  Yが電源線、接地線と    高抵抗で接続された状態

          回路から切り離された状態        

図5.5 状態ゲート

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5.2 _{転送用マイクロ操作}

C=1： Y=X

C=0： YとXが切り離された状態

図5.5 状態ゲート

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5.2 _{転送用マイクロ操作}

T

: R0 _{← R1}

T

T

: R0 _{← R2}

14

R1 ← R2

こ イ 操作を実現す

プ サ 入力 を選び

同時 コー _E1=1 う

選択入力を加え

5.2 _{転送用マイクロ操作}

図5.4 マ チ クサによるバ テ

15

R1 ← R2

こ イ 操作を実現す

プ サ 入力 を選び

同時 コー _E1=1 う

選択入力を加え

5.2 _{転送用マイクロ操作}

図5.4 マ チ クサによるバ テ

16

R1 ← R2

5.2 _{転送用マイクロ操作}

図5.6 状態ゲートによるバ テ

17

R1 ← R2

0

1

5.2 _{転送用マイクロ操作}

図5.6 状態ゲートによるバ テ

18

�

Read : DR ← M(AR)

�

Write : M(AR) ← DR

5.2 _{転送用マイクロ操作}

19

読 出し イ 操作

Read : DR ← M(AR)

書 込 イ 操作

Write : M(AR) ← DR

5.2 _{転送用マイクロ操作}

図5.7 転送

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5.3 _{演算用マイクロ操作}

表5.1 算術マイク 操作

21

5.3 _{演算用マイクロ操作}

表5.2 論理マイク 操作

22

5.3 _{演算用マイクロ操作}

図5.8 算術論理演算部

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5.3 _{演算用マイクロ操作}

表5.3 トマイク 操作

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論理 各 ッ を ッ す 操作 あ

空 端 ッ 埋

R = 1 1 0 1 0 0 0 1 lsl R = 1 0 1 0 0 0 1 0

R = 1 1 0 1 0 0 0 1 lsr R = 0 1 1 0 1 0 0 0

5.3 _{演算用マイクロ操作}

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回転 両端 接続さ 回転す う を行 い 端 あ

ッ をそ 反対側 端 ッ 転送す

R = 1 1 0 1 0 0 0 1 rol R = 1 0 1 0 0 0 1 1

R = 1 1 0 1 0 0 0 1 ror R = 1 1 1 0 1 0 0 0

5.3 _{演算用マイクロ操作}

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算術左 符号付 進数 を掛け算す こ 等価

算術右 符号付 進数を 割 算す こ 等価

算術 前後 符号 ッ 不変

符号 ッ 以外 ッ け ッ

R = 1 : 1 0 1 0 0 0 1 asl R = 1 : 0 1 0 0 0 1 0

R = 1 : 1 0 1 0 0 0 1

asr R = 1 : 1 1 0 1 0 0 0

5.3 _{演算用マイクロ操作}