Top.controle microprogramado (Prof. Levy Boccato)

EA960
Controle Microprogramado - Firmware

Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Prof. Levy Boccato

Introdução
 Unidade de controle:
 Circuito que sequencia a execução das instruções de

máquina, sendo responsável por mover os dados de, para e através do datapath.
 Para isto, deve gerar todos os sinais de controle (também

chamados de microcomandos) nos instantes apropriados para que as operações sejam realizadas de maneira correta.
 Projeto uniciclo: circuito combinacional.
 Projeto multiciclo: circuito sequencial.
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Introdução
 Uma abordagem direta para a construção da unidade de

controle consiste em projetar o circuito sequencial que implementa todos os ciclos de execução de uma instrução, como os de busca de instrução, decodificação, leitura de operandos, etc.
 Possíveis desvantagens:
 Processo mais complexo.
 Teste e verificação do hardware são relativamente difíceis.
 Circuito relativamente inflexível – é difícil alterá-lo caso uma nova instrução de máquina precise ser acrescentada.
 OBS: Opção viável considerando uma abordagem RISC.
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Microprogramação
 Microprogramação: método alternativo para gerar sinais

de controle de maneira sistemática e ordenada.
 Ideia central:
 Uma memória de controle armazena sequências de códigos binários que disparam apropriadamente os sinais de controle que executam determinadas microoperações.
 Microprograma:

sequência de microinstruções, execução corresponde a uma instrução de máquina.


cuja

Para cada instrução de máquina, há um microprograma específico que indica todas as microoperações necessárias para sua execução.

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Microprogramação
 Equivalência de conceitos:
Instrução em linguagem simbólica

Uma instrução de máquina Microprograma

Um microprograma Microinstrução

Microoperação

Sinais de controle

1

REM  PC

TPC

RI  (REM)

E, ReadMem, TB

PC  PC + 1

IPC





2

3

5

Microprogramação
 Proposta original: Wilkes (1951)