COMPONENTES ALAMBRADOS

CONTROL DE ALAMBRADO INTERNO

Para realizar el alambrado es necesario elaborar un diseño lógico de control, el cual se lleva a cabo mediante 5 pasos:

a. Se enuncia el problema. b. Se asume una configuración inicial del equipo. c. Se formula el algoritmo. d. Se especifica la parte del procesador de datos. e. Se diseña la lógica de control.

a.- Enunciar el problema: en ejercicios donde se debe resolver algoritmos para la adición y sustracción los números binarios de punto fijo se toma en cuenta que Cuando los números negativos están en la forma de signo-complemento de 2. El problema es configurar con materiales la adición con y sustracción de dos números binarios de punto fijo representados en forma de signo-magnitud. Se puede usar aritmética complementado siempre y cuando el resultado final este la forma signo magnitud. La suma de dos números almacenados en los registros de longitud finita podría resultar en una suma que excede la capacidad de almacenar registro en un bit. El bit extra se dice que causa sobre capacidad. El circuito debe venir con un flip-flop para almacenar el bit de desbordamiento por sobrecapacidad.

b.-Una configuración inicial del equipo: es necesaria para poder formular el algoritmo diseñado en términos del método de trasferencia entre registros.

c.-El algoritmo: se formula por medio del flujo grama que especifica la secuencia de microoperaciones del sistema. Una vez que se tenga la lista de microoperaciones se pueden seleccionar funciones digitales necesarias para su configuración. En esencia, esto suministra la parte procesadora de datos del sistema.

d.-Parte de procesador: se diseña para darle secuencia a las microoperaciones requeridas por el mismo.

e.-La lógica de control: se deduce mediante un control de componentes alambrado por el método de un flip-flop por estado.

CONTROL DE MICROPROGRAMAS

Las variables de control que inician microoperaciones se almacenan en la memoria. La memoria de control es comúnmente una ROM ya que la secuencia de control es permanente y no necesita alteración. Las variables de control almacenadas en la memoria son leídas una a una para iniciar la secuencia de microoperaciones del sistema. El control a base de componentes conectados será reemplazado por un control de micro programas. La inspección del diagrama de estado revela que secuencia de direcciones de control de micro programa debe tener las siguientes cualidades:

1.-Provision para la carga de una dirección 2.-Provision para sucesión de consecuencia de direcciones

3.-Provision para escoger entre dos direcciones como una función de los valores presentes de las variables de condición S y E

La organización de la unidad de control de microprograma se muestra en la Figura 10-10. La memoria de control es una ROM de 8 palabras por 14 bits. Los primeros nueve bits de una palabra de microinstrucción contienen las variables de control que inician las microoperaciones. Los últimos cinco bits suministran información para seleccionar la siguiente dirección. El registro de direcciones de control (CAR: Control Address Register) almacena la dirección de la memoria de control. Este registro recibe un valor de entrada cuando se habilita su control de carga; de otra manera se incrementa en 1. Un CAR es esencialmente un contador con capacidad de carga en paralelo.

Los 10, 11 y 12 de una microinstrucción contienen una dirección para el CAR. Los bits 13 y 14 seleccionan una entrada para un multiplexor. El bit 1 suministra la condición de estado inicial denotada por la variable x y también habilita una dirección externa cuando es igual a 1. Se estipula que cuando

x=1 el campo de dirección de la microinstrucción debe ser igual a 000. Entonces si =1, la dirección 001 está presente en la entradas del CAR, pero si =1, la dirección 010 se aplica al CAR. Si ambas son

cero, la dirección cero de los bits 10, 11 y 12 es aplicada a las entradas del CAR. De esta manera la memoria de control se mantiene en la dirección 0 hasta que una variable externa se habilite.

El multiplexor (MUX) tiene cuatro entradas que se seleccionan con los bits 13 y 14 de la microinstrucción. Las funciones de los bits seleccionadas por el multiplexor se tabulan en la Figura 10-10 Si los bits 13 y 14 son 00, se selecciona una entrada de multiplexor que es igual a 0. La salida del multiplexor es 0 y la entrada de incremento al CAR se habilita. Esta configuración incrementa el CAR para escoger la siguiente dirección en secuencia. una salida de I es seleccionada por el multiplexor cuando los bits 13 y 14 son iguales a 01. La salida del multiplexor es 1y la entrada externa se carga al CAR. La variable de condición s es seleccionada cuando los bits 18 y 14 son iguales a 10. Si s = 1, la salida del multiplexor es 1 y los bits de dirección de la microinstrucción son cargados al CAR (si se tiene x:0). si s = 0, la salida del multiplexor es 0 y se incrementa el CAR. con los bits 13 y 14 iguales a 11 se selecciona la variable de condición E y el campo de dirección se carga al CAR si E= 1; pero el CAR se incrementa si E= 0. Así, el multiplexor permite al control escoger entre dos direcciones dependiendo del valor del bit de condición seleccionado

EL MICROPROGRAMA-Microprograma: conjunto de microinstrucciones para la ejecución de una instrucción.-Microcódigo: conjunto de microprogramas que ejecutan las instrucciones.

Una vez que se establece la configuración de la unidad de control del microprograma la tarea del diseñador es generar el microcódigo para la memoria de control. Está generación de códigos e llama microprogramación y es un proceso que determina la configuración de bits para cada una de las palabras en la memoria de control. La memoria de control tiene ocho palabras y cada palabra contiene 14 bits. Para microprogramas la memoria de control se debe determinar los valores de los bits de las ocho palabras.

CONTROL DE LA UNIDAD PROCESADORASe debe hacer provisión para incluir todas las variables de control posibles en el sistema y no

solamente para controlar un ALU. El multiplexor y los bits seleccionados deben incluir todos los demás bits de condición posibles que se quieran comprobar en el sistema. Se debe tener una provisión para aceptar una dirección externa para iniciar muchas operaciones en vez de dos operaciones solamente tales como suma y sustracción. Una de las ventajas del control de la unidad procesador es que una vez que se ha establecido la configuración de los materiales no debe haber necesidad de cambios posteriores de las conexiones entre los componentes.

SECUENCIADOR DEL MICROPROGRAMA.

Es un circuito lógico sencillo que permite realizar la ejecución en secuencia de un conjunto de instrucciones muy elementales llamadas microinstrucciones (no confundir con las instrucciones propias del lenguaje máquina). Cada microinstrucción contiene las señales de control que se enviarán a la UP, junto a una serie de bits que permitirán seguir el secuenciamiento. Es decir, Es el centro neurálgico de gestión, control y planificación del microprocesador, por tanto su función es fundamental para el desarrollo de cualquier instrucción software.

un secuenciador de microprograma unido a la memoria de control inspecciona ciertos bits de la microinstrucción, de los cuales se determina la siguiente dirección para el control de la memoria. un secuenciador típico presenta las siguientes características de secuenciamiento de direcciones:1. incrementa la dirección presente para la memoria de control.2. Se ramifica a una dirección como se especifica en el campo de dirección de la microinstrucción.3. se ramifica a una dirección dada, si el bit de condición especificado es igual a l .4. Trasfiere el control a una nueva dirección de la manera especificada por una fuente externa.5.Tiene la facilidad para hacer subrutinas con llamadas y retornos.

ORGANIZACION DEL CONTROL

Se puede diseñar el sistema secuencial que configura las operaciones de control. Como el control es un circuito secuencial, éste se puede diseñar por el procedimiento lógico secuencia. El principal objetivo de la organización del control debe ser el desarrollo de un circuito que configure la secuencia de control deseada de una manera lógica y directa