u Processor 설계

목차

1. Simple u_Processor
1) Simple u_Processor 구조

2. Program Counter
1) Program Counter란?
2) 코드 및 설명
3) 출력 결과

3. Program Memory
1) Program Memory란?
2) 코드 및 설명
3) 출력 결과

4. Decoder
1) Decoder 란?
2) 코드 및 설명 (Instruction Decoder, 2x4 Decoder)
3) 출력 결과

5. Register
1) Register란?
2) 코드 및 설명
3) 출력 결과

6. ALU (Arithmetic and Logic Unit)
1) ALU 란?
2) 코드 및 설명
3) 출력 결과

7. MUX
1) MUX 란?
2) 코드 및 설명 (4x1 , 2x1 MUX)
3) 출력 결과

8. u_Processor 결과

9. 고찰

본문내용

1. Simple u_Processor

1) Simple u_Processor 구조
이번 설계 실습에서 만들어볼 u_Processor의 구조는 다음과 같다.

이 구조의 용어들을 정리하면 다음과 같다.
PC : Program Counter : 명령어 인출을 위한 프로그램 카운터
Memory: Program Memory : 명령어를 저장하고 있는 메모리
IR : Instruction Register : 메모리로부터 읽어온 명령어를 수행하기 위하여 일시적으로 저장하는 레지스터
IR_DEC= Instruction Decoder: 프로그램 중 명령어를 해석하고 필요한 제어 신호를 생성하는 명령어 해석기
ALU: Arithmetic and Logic Unit : 연산기
Decoder : Register 입력 선택기
MUX_A,B : 4x1 MUX로서 ALU의 입력을 출력
R1,2,3,4: Register: 소스 데이터 및 연산 결과를 저장하기 위한 레지스터

2. Program Counter

1) Program Counter란?

Program Counter는 중앙처리장치의 특수 목적 레지스터 중 하나로서 프로그램이 실행되면 메모리에 복사를 하고 명령어와 데이터를 보관하는 장소에 대한 주소가 할당되는데, 이렇게 할당된 주소가 프로그램 카운터에 따라 실행된다. 명령어가 실행된 후 명령어 주소를 가리키는 주소 값은 자동적으로 증가되어 이어질 명령어의 주소를 가리키게 되는데, 명령 주기에 따라 일반적으로 주소 값이 1 증가하며 순차적으로 실행되지만 JUMP, CALL등과 같은 함수 호출로 특정 명령어가 실행되는 경우 다음 주소가 아닌 새로운 주소의 명령을 실행할 수 있다. 인터럽트의 경우도 마찬가지 이다.

2) 코드 및 설명
Program counter
Entity
nRst , clk : 입력
address_bus : 출력, u_Processor 구조 에서 Address_bus 의 라인이 16bit 이므로 vector (15 downto 0)로 선언

참고 자료

없음