1 / 24 · Khái niệm

Chuyển phương trình thành quy ước đường dữ liệu

Xác định độ rộng, sự kiện chấp nhận và kết quả hợp lệ cùng với phép toán.

Xác định những gì mạch cam kết

Đường dữ liệu lưu trữ, lựa chọn và tính toán các giá trị. Bộ điều khiển quyết định giá trị nào được chuyển và chuyển khi nào. Đây là hai trách nhiệm thiết kế riêng biệt, nhưng không phải các tác vụ phần mềm chạy độc lập. Tại cạnh xung nhịp, các tín hiệu điều khiển quyết định cập nhật thanh ghi; giá trị thanh ghi đó trở thành đầu vào của logic tổ hợp trong chu kỳ tiếp theo. Một phương trình không có quy ước thời gian này có thể tạo ra con số đúng cho giao dịch sai.

Bộ tính nhỏ của chúng ta chấp nhận các toán hạng a và b tám bit không dấu cùng mã phép toán hai bit. Phép toán 0 thực hiện cộng, 1 thực hiện trừ, 2 tính AND và 3 tính XOR. Phép toán số học trả về tám bit thấp, kèm bit nhớ của phép cộng hoặc bit mượn của phép trừ riêng biệt. Các dự án sau còn mang theo một thẻ. Thẻ không thay đổi phép tính, nhưng xác định đầu vào đã tạo ra kết quả, nên phải đi cùng kết quả đó.

Mục quy ước	Lựa chọn trong khóa học
Ý nghĩa toán hạng	Số nguyên không dấu từ 0 đến 255
Thu hẹp	Tám bit thấp, theo modulo 256
Thông tin tại giới hạn	Bit nhớ ADD và bit mượn SUB
Chấp nhận	Cạnh lên với cả valid và ready được kích hoạt
Thứ tự	Kết quả theo thứ tự đầu vào đã được chấp nhận
Đặt lại	Loại bỏ công việc đang chờ và xóa trạng thái valid

Với a=250, b=10 và ADD, tổng toán học là 260. Đầu ra là 4 với carry=1. Cách diễn giải có dấu hoặc bão hòa sẽ tạo ra một quy ước khác. Đừng để phép chuyển đổi vô tình của ngôn ngữ chọn chính sách. Phép toán quay vòng có thể phù hợp với bộ đếm địa chỉ, trong khi phép tính độ sáng có thể cần bão hòa.

Đường đi của giao dịch

Chấp nhận: Ghi nhận toán hạng, phép toán và thẻ
Tính toán: Áp dụng quy ước số đã xác định
Chuyển giao: Truyền kết quả và thẻ tương ứng

Đầu ra ALU không hợp lệ vẫn có thể thay đổi về mặt điện; nó không biểu thị một giao dịch. Một kết quả hợp lệ mang thẻ cũ cũng sai. Hãy quan sát dữ liệu, thẻ và valid cùng nhau. Với mỗi đầu ra, cần trả lời cả ý nghĩa của các bit lẫn thời điểm bên nhận có thể tin cậy chúng. Các mô hình chu kỳ ở đây kiểm tra chức năng và thứ tự, chứ không kiểm tra độ trễ vật lý của cổng. Chuyển quy ước thành mô hình tham chiếu trước khi chọn ranh giới thanh ghi cho mục tiêu độ trễ hoặc thông lượng.

Tự thử

Ghi lại kết quả ADD tám bit và bit nhớ với a=250, b=10. Giải thích giá trị 4 và lý do phải lưu thẻ cùng kết quả.

Đọc giải thích

260=1×256+4, nên data=4 và carry=1. Quy ước tám bit thấp rút gọn tổng theo modulo 256. Lưu thẻ với cùng điều kiện chấp nhận, dừng và chuyển giao như dữ liệu để kết quả vẫn gắn với đầu vào của nó.