‫تمرین سری دوم درس معماری کامپیوتر‬
‫دکتر سربازی آزاد‬
‫هدف تمرین‬
‫مهلت تحویل‬
‫نحوه تحویل‬
‫سواالت‬
‫گامهای اولیه برای طراحی پردازنده‬
‫‪ 7‬اردبیهشت ‪3131‬‬
‫از طریق ایمیل درس‬
‫سواالت خود را از طریق ایمیل ‪ M.Bakhshalipour@gmail.com‬مطرح نمائید‪.‬‬
:‫ زیر را پیادهسازی کنید‬2‫ و بانک ثبات‬3‫منطق‬-‫واحدهای محاسبه‬
‫منطق‬-‫واحد محاسبه‬
:‫یک واحد محاسبه و منطق با خصوصیات زیر پیادهسازی کنید‬
Selector
1
2
Description
000
Result ← Input1 + Input2
001
Result ← Input1 - Input2
010
Result ← ~Input1
011
Result ← Input1 & Input2
100
Result ← Input1 | Input2
101
Result ← Input1 ^ Input2
110
Result ← Input1 << Shift Amount
111
Result ← Input1 >> Shift Amount
xxx
Reselt
xxx
Result < 0 ? Sign ← 1 : Sign ← 0
ALU
Register File
==
0 ? Zero ← 1 : Zero ← 0
‫‪ ‬عمل تفریق به صورت مکمل‪ 2-‬صورت میگیرد‪.‬‬
‫‪ ‬عملیات ‪ Or ،And ،Not‬و ‪ Xor‬به صورت بیت به بیت انجام میشود‪.‬‬
‫‪ ‬عملیات شیفت به صورت منطقی است‪.‬‬
‫بنابراین مدار نهایی شما باید چیزی شبیه به این باشد‪:‬‬
‫]‪Input1 [7:0‬‬
‫]‪Result [7:0‬‬
‫‪Zero‬‬
‫‪ALU‬‬
‫]‪Input2 [7:0‬‬
‫]‪Selector [2:0‬‬
‫‪Sign‬‬
‫]‪Shift Amount [2:0‬‬
‫‪ ‬توجه داشته باشید که مدار ترکیبی است و نیازی به سیگنال پالس ساعت ندارد‪.‬‬
‫‪ ‬پس از طراحی مدار با استفاده از شکل موج مناسب مدار را به صورت ‪ Functional‬شبیهسازی کرده و‬
‫از عملکرد تمامی عملیات آن اطمینان حاصل کنید‪.‬‬
‫بانک ثبات‬
‫یک بانک ثبات ‪-8‬بیتی به شکل زیر طراحی کنید‪:‬‬
‫]‪Address Read1 [2:0‬‬
‫]‪Address Read2 [2:0‬‬
‫]‪Data Out1 [7:0‬‬
‫]‪Data Out2 [7:0‬‬
‫‪Write Enable‬‬
‫‪8 X 1 byte‬‬
‫‪Register File‬‬
‫]‪Address Write [2:0‬‬
‫]‪Data Write [7:0‬‬
‫‪Asynchronous Reset‬‬
‫این ماژول دارای دو پورت آدرس ورودی مخصوص خواندن‪ ،‬یک پورت آدرس ورودی برای نوشتن و یک پورت‬
‫داده ورودی برای نوشتن میباشد‪ .‬عملکرد مدار به این صورت است که در هر لحظه داده متناظر ‪Address‬‬
‫‪ Read1‬در ‪ Data Out1‬و داده متناظر ‪ Address Read2‬در ‪ Data Out2‬قرار میگیرد‪ .‬همچنین در لبه‬
‫مثبت کالک در صورت فعال بودن ‪ ،Write Enable‬داده موجود در ‪ Data Write‬در درایه متناظر با‬
‫‪ Address Write‬قرار میگیرد‪.‬‬
‫ریست به صورت آسنکرون عمل میکند‪ .‬با آمدن سیگنال ریست تمامی ثباتها مقدار صفر به خود میگیرند‪.‬‬
‫‪ ‬پس از طراحی مدار با استفاده از شکل موج مناسب مدار را به صورت ‪ Functional‬شبیهسازی کرده و‬
‫از عملکرد تمامی عملیات آن اطمینان حاصل کنید‪.‬‬