Controlador do Processador

Instruções §

Tipo I

utilizam um valor imediato, que é um número constante codificado diretamente na instrução

• lw (load word): carrega um endereço da memória para um registrador. Transfere sempre uma .word (32 bits ou 4 bytes)
• sw(store word): carrega o endereço de um registrador para a memória
• addi
• subi
• beq
• bne

Tipo R

• add
• sub
• and
• or

Sinais de controle §

Controle ALU: informado na tabela na questão, depende do campo funct

RegDst:

• tipo i terão valor 00, não registrador destino = rt
• tipo r, registrador destino = rd, seu valor será 01

Branch: se o valor da próxima instrução vem de um deslocamento ou da instrução seguinte na memória (+4)

• instruções de desvio, como beq, bne, tem valor 01
• todo o resto, 00

MemRead: permite ler a memória de dados

• lw, única instrução que lê memória de dados para salvar em um registrador, 01
• todo o resto, `00

MemtoReg: determina de onde vem o dado a ser escrito no banco de registradores

• se vem da ALU, em instruções tipo r, 00
• se vem da memória, instrução lw, 01

ALUOp: informado numa tabela da questão, depende da instrução em execução

MemWrite: permite escrever na memória de dados

• sw, única instrução que escreve na memória de dados para salvar o dado de um registrador na memória, 01
• todo o resto, 00

ALUSrc: determina se o segundo operando deve ser um valor imediato ou de um registrador

• 00: beq, add, sub (tipo R no geral e comparadores)
• 01: , addi, subi, lw

RegWrite: determina se o banco de registradores pode ser escrito ou não

• sw + beq não escrevem no banco de registradores, 00

• tipo i + tipo r + lw escrevem no banco de registradores, 01

Obs: Instruções tipo r são instruções de lógica aritmética que operam diretamente nos registradores tipo i: instruções imediatas com valores constantes, addi, subi

Questões §

AND Rd, Rs, Rt §

• ALUControl: 0000
• RegDst: 01
• Branch: 00
• MemRead: 00
• MemtoReg: 00
• ALUOp: 10
• MemWrite: 00
• ALUSrc: 00
• RegWrite: 01

Beq Rd, Rs, adress §

• ALUControl: 0110
• RegDst: 00 ou X
• Branch: 01
• MemRead: 00
• MemtoReg: 00 ou X
• ALUOp: 01
• MemWrite: 00
• ALUSrc: 00
• RegWrite: 00

Addi Rs, Rt, i §

• ALUControl: 0001
• RegDst: 00
• Branch: 00
• MemRead: 00
• MemtoReg: 00
• ALUOp: 10
• MemWrite: 00
• ALUSrc: 01
• RegWrite: 01

Lw Rd, n(Rs) §

• ALUControl: 0010
• RegDst: 00
• Branch: 00
• MemRead: 01
• MemtoReg: 01
• ALUOp: 00
• MemWrite: 00
• ALUSrc: 01
• RegWrite: 01

Implementação de novas instruções §

JUMP §

• Adicionar um multiplexador (MUX) para selecionar o valor de salto no caminho de dados do PC.
• Concatenar os bits do PC atual com os bits de endereço de salto da instrução.
• Introduzir o sinal de controle Jump para que o caminho de dados seja atualizado adequadamente quando essa instrução for executada.

Essas alterações são necessárias para implementar o salto incondicional.