Cuando tomé la arquitectura de computadoras en la universidad, aprendimos a diseñar un procesador MIPS y luego tuvimos que construir uno en VHDL. Aprendimos etapa única, multiciclo y tubería.
Para ese procesador (se adhiere a una sola etapa), hay un reloj que controla el tiempo. Cuando comienza un nuevo ciclo, se da una dirección de instrucción a una memoria de instrucciones, se produce una instrucción basada en lo que está en la memoria y cuál es la dirección. Una instrucción proporciona los comandos sobre cómo se comporta un ciclo, consulte una hoja verde de mips como referencia.
La instrucción se separará y entrará en varias unidades. Una es una unidad de control que producirá señales de control que le indicarán a cada otra unidad qué hacer. Otro son los registros que contienen memoria temporal, y recibirán la dirección de registro en qué valores producir. Junto con otro.
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La siguiente área general es la etapa de ejecución que ejecuta valores a través de una ALU basada en los controles de la instrucción.
La siguiente área general es la etapa de memoria, que se lee o escribe (o ninguna). Lo último es volver a escribir en los registros antes del próximo ciclo.
Al mismo tiempo, la dirección de instrucción funcionará para aumentar a la siguiente dirección. Si aparece un comando de salto o de bifurcación, se formarán en consecuencia.
Mire un procesador de etapa única de mips y todo es lógico si lo descompone.
