0903ProcCheminDonneesVHDL

INF3500 : Conception et implémentation de systèmes numériques
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ca/
Pierre Langlois
Modélisation VHDL du chemin des données
d’un processeur à usage général

INF3500 : Conception et implémentation de systèmes numériques
Modélisation VHDL du chemin des données d’un processeur à usage général
Sujets de ce thème
•Rappel: architecture du processeur PolyRISC et son chemin des données
•Modélisation du bloc des registres
•Modélisation de l’unité arithmétique et logique
•Modélisation de la mémoire des données
•Implémenter la mémoire des données dans un FPGA
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INF3500 : Conception et implémentation de systèmes numériques
Le processeur à usage général PolyRISC
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CP
UAL
B
A
F
Z
N
op_UAL
B
choixCharge
Bloc des registres
chargeBR choixB choixA
AdonnéeBR
UBbrancher
condition
Z
N
Mémoire des données
donnee_MD
adresse
charge_MD
M[adresse]
Mémoire des
instructions
choixB_UAL choixDonnee_BR
`
valeur
UAL: Unité arithmétique et logique
UB: Unité de branchement
CP: Compteur de programme
Op_UAL:
0: F <= A
1: F <= B
2: F <= A + B
3: F <= A – B
4: F <= A ET B
5: F <= A OU B
6: F <= NON A
7: F <= A OUX B
adresse instruction
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Décodage

INF3500 : Conception et implémentation de systèmes numériques
UAL
B
A
F
Z
N
op_UAL
B
choixCharge
Bloc des registres
chargeBR
choixB choixA
AdonnéeBR
Mémoire des données
donnee_MD
adresse
charge_MD
M[adresse]
choixB_UAL
choixDonnee_BR
`
valeur
Chemin des données du processeur PolyRISC
•Nous allons voir comment modéliser les trois
composantes du chemin des données:
1. Le bloc des registres
2. L’unité arithmétique et logique
3. La mémoire des données
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INF3500 : Conception et implémentation de systèmes numériques
1. Bloc de registres
•Un bloc de registre contient:
–Des registres
–Un mécanisme pour les charger à partir
d’un port d’entrée
–Un mécanisme pour aiguiller leur valeur
à des ports de sortie
•Un bloc de registre peut avoir plusieurs
ports d’entrée et de sortie.
•Un registre peut être simultanément la
cible d’une écriture et la source pour
l’un des ports de sortie.
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R0
D Q
charge
R1
D Q
charge
R2
D Q
charge
R3
D Q
charge
choixA
choixB
0
1
2
3
chargeBR
choixCharge
donnéeBR
A
B
2:4