Organizacija računalnikov

Na predavanjih in vajah smo predstavili zgradbo in delovanje mikroprogramirane CPE - poimenovali smo jo MiMo CPE (Mikroprogramiran Model CPE). Celotna distribucija in vsi spremljajoči dokumenti so objavljeni v poglavju s predavanji.

Rešite naslednje naloge oziroma probleme :

1. Zapišite zaporedje mikroukazov, ki se izvedejo pri izvedbi strojnega ukaza "SW Rd,immed" (primer: "SW   r2, 65535"):
• ta ukaz je že implementiran v datoteki z definicijami mikroprogramskih realizacij
• ob vsakem mikroukazu krajše opišite njegovo delovanje (stanje podatkovne enote, kaj se pravzaprav takrat zgodi, itd....)

2. Iz seznama strojnih ukazov, ki jih podpira zbirnik izberite vsaj tri in zanje podajte ustrezna zaporedja mikroukazov za njihovo realizacijo. Izbrani ukazi naj bodo bolj zahtevni oz. netrivijalni in iz različnih skupin - sestavljeni naj bodo iz vsaj 4 ali še bolje več mikroukazov (vaša uspešnost se bo merila tudi po tem kriteriju). Kratko opišite realizacijo in razložite predvsem mikroprogramske zapise dodanih strojnih ukazov v mikro-zbirniku:
• potrebno je določiti realizacijo strojnega ukaza s pomočjo mikroukazov
• zaporedje mikroukazov je potrebno dodati v datoteko "basic_microcode.def" in jo vnesti ter uporabiti v MiMo modelu.

3. Nove strojne ukaze iz 2. naloge uporabite v lastnem testnem programu (enem ali večih) v zbirniku in preizkusite njihovo delovanje. Napišite tak(e) program(e), da se bodo dodani ukazi temeljito preizkusili. Razložite vsebino ustreznih strojnih ukazov. Opišite dogajanje ob vsakem strojnem ukazu in določite, koliko urinih period traja vsak od njih (zapišite trajanja za vsak ukaz v številu urinih period v posebni tabeli).

4. Pravilno umestite v pomnilniški prostor izhodni napravi FB 16x16 in TTY po načelu "pomnilniško preslikanega vhoda/izhoda"- lahko uporabite nepopolno naslovno dekodiranje. Poskrbite, da se bo testni program za IO napravi po tej spremembi pravilno izvajal - torej se bosta izhodni napravi pojavili za pisanje res samo na njima dodeljenih naslovih. Spremenite testni program, da bo izrisoval vzorec na FB napravi po vaši zamisli.

Dodatno gradivo "OR_Naslovno_dekodiranje_gradivo.pdf" je vključeno v distribuciji za MiMo model, smo pa to temo pojasnili tudi na predavanjih in vajah..

5. V MiMo modelu je pripravljen prostor za še eno vhodno izhodno napravo. Opišite vsa potrebna opravila za pravilno vključitev dodatne vhodno izhodne naprave v MiMo model. Kaj vse bi morali spremeniti in kako bi dosegli, da bi lahko z napravo tudi upravljali iz programov v zbirniku. Opišite karseda natančno in konkretno ter povezavo naprave tudi realizirajte in po možnosti preizkusite.

 Neobvezni izziv: Dodajte v MiMo model vhodno izhodno napravo z najmanj dvema registroma. Eden na bo namenjen za krmiljenje naprave (vsaj vklop in izklop), drugi pa za krmiljenje vhodnih ali izhodnih priključkov. Lahko napravo zasnujete podobno kot digitalni vhod/izhod na FRI-SMS ali STM32 ali po svoji lastni zamisli. Opišite delo z napravo in jo tudi preizkusite z ustreznim programom.

Rešitve nalog oddajte v obliki poročil v PDF formatu. Vsebine vseh pomembnejših datotek naj bodo v prilogi poročila in dodane v skupni arhiv, ki ga oddate v eni datoteki zip. Rezultate delovanja, ki so vizualni, prosim vključite slike v poročilo ali dodajte slikovne datoteke.

Dodatno delo oziroma izvrstnost rešitev izven osnovnih okvirjev naloge bo nagrajeno in upoštevano pri končni oceni (dodatno delo oddajte - tudi ali samo - v okviru 1. neobvezne domače naloge).

Z oddajo domače naloge jamčite vaše izvirno avtorstvo. Vso zunanjo pomoč (viri, delo v skupini, ...) navedite v poročilu. 

Po možnosti vsebine objavite na katerem od javnih portalov (Youtube, Github, BitBucket, ...). Vključite tudi video predstavitev narejenega.