La CPU è l’unità che si occupa del caricamento e dell’esecuzione dei programmi: ogni istruzione è scomponibile in una serie di microistruzioni o passi elementari. Ciascuna istruzione è anche divisibili in due parti:
• Fetch: caricamento della istruzione puntata dal Program Counter e aggiornamento dello stesso
• Execute: esecuzione delle microistruzioni corrispondenti
Tutte le operazioni si possono eseguire con 4 operazioni:
• Trasferimento tra registi: ogni registro è attaccato al BUS con un’interfaccia composta da due segnali: (Il trasferimento tra due registri avviene attivando R out di quello che deve trasmettere il dato e R in di quello che deve riceverlo, contemporaneamente)
o R out, permette che il registro mandi il valore al suo interno sul BUS
o R in, permette che il registro carichi il valore presente sul BUS
• Prelievo di una parola da memoria (MFC è un segnale asincrono, questo sistema funziona con le memorie di questo genere)
o Viene messo in MAR l’indirizzo di cui si vuole conoscere il contenuto
o Vengono attivati i segnali di lettura
o Si attende il segnale di MFC
o Si carica in MDR il contenuto del Bus esterno
o Si sposta il contenuto di MDR nel registro in cui si vuole salvare il dato
• Salvataggio di una parola in memoria
o Viene messo in MAR l’indirizzo sul quale scrivere
o Si attivano i segnali di scrittura
o Si aspetta la conferma di avvenuta scrittura MFC
• Esecuzione di un’operazione logico/aritmetica
o Si spostano gli operandi sul registro di ingresso della logica che effettua l’operazione (uno alla volta)
o Si esegue l’operazione
o Si prende il risultato dalla logica e si sposta su un registro
Ciascun segnale deve rimanere attivo per un determinato periodo di tempo, tenendo conto dei ritardi dei vari dispositivi collegati. Normalmente i processori sono divisi in due parti:
• Unità di controllo, genera i segnali che pilotano tutti i dispositivi, sulla base dei segnali provenienti dal processore e dall’esterno. L’UC è una macchina a stati, che ha come ingressi C’in (i segnali dall’esterno) C’’in (i segnali dall’unità di elaborazione). Una volta visti tutti i segnali che deve generare si possono avere due strategie di sviluppo
o Hardwired (cablate), vengono progettati circuiti ad hoc per quel determinato tipo di tavola di verità. E’ molto difficile da sintetizzare, difficile da modificare, tempi di calcolo molto elevati, struttura non regolare
o Micro programmate, ogni istruzione viene descritta come una microistruzione, ciascuna in una memoria che viene eseguita nello stesso modo di un programma
• Unità di elaborazione, contenente i registri, le logiche delle operazioni, le memorie
Per le immagini Ringraziamo ©Mr.Pitone
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