전자 계산기 구조

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목차

1. Calculator 설계
2. 구조 정의
3. 제어순서 (Control sequence)
4. Control Sequencer
5. Data Flow

본문내용

1. Calculator 설계
RTL(Register Transfer Logic)를 이용하여 계산기를 설계한다.
4 bit 스위치인 SA, SB의 데이터를 읽어 들여 1bit 명령어 IR를 해석하여 ALU에서
연산을 하여 데이터를 A 레지스터에 저장하고 display한다.
2. 구조 정의
이 Calculator 설계에 있어서 Architecture 정의를 하여야 한다. 즉, register와
switch 등을 아래와 같이 선언 한다.
여기서 괄호안의 수는 register의 bit 수를 지시한다.
여기서 C register는 carry로 쓰이며, START는 계산 시작을 알린다.
이 Calculator operation의 action은 다음과 같다.
3. 제어순서 (Control sequence)
이 디지털 시스템의 제어부분 설계를 하는데 항상 operation의 첫 단계는 instruction (opcode)를 가지고 오는(fetch) 것이다. 그리고 나서 instruction을 ecode 하고 시행(execute)하는 것이 정상적 순서이다. 이 시스템의 control sequence를 다음과 같이 A Hardware Programming Language (AHPL)로 쓸 수 있다.
여기서 semicolon은 이것 양쪽에 있는 micro-operation이 동시에 시행된다는 것을 뜻한다.
끝에 semicolon이 두개 있는데 이것은 이것 양쪽에 있는 micro-operation이 동시가 아니고
clock pulse 하나만큼 떨어져 있다는 것이다. Micro-operation1과 2가 시간적으로 clock
pulse 하나 만큼 떨어져 있다는



5. Data Flow
이 디지털 시스템의 기계구조에서 data flow 부분은 declare한 register와 switch와 ALU를 다음과 같이 연결할 수 있다. 각 micro-operation이 시행될 때 제어부분에서 오는 timing pulse로 인해서 데이터가 정확히 움직여야 한다. 여기서 register A의 4bit 입력은 micro-operation 2에서는 스위치 SA에서 오고 micro-operation 4와 6에서는 ALU 출력에서 온다.
State Diagram
디지털 시스템설계에 있어서 structured designed 방법을 쓰더라도 이 micro operation 들을 state 로 표시할 수 있으며 따라서 state diagram 과 state table로 표시할 수 있다. Calculator 설계에 있어서 제어 sequence를 state diagram 으로 표시할 수 있다.

참고 자료

없음