[공학]16비트 컴퓨터 설계 보고서

소개

16비트 컴퓨터 vhdl파일의 내용을 정리한 보고서입니다.
설계 방향과 동작원리를 파악하는데 도움이 되실 겁니다.

목차

‣ 구성 요소-하드웨어
‣ 구성 요소-소프트웨어
‣ 설계 방향
1. CPU 설계
1) Register & Bus system
1>> Resister coding(AR, PC, DR, AC, IR, TR, OUTR, INPR)
2>> Memory unit coding
3>> BUS system
2) 순차 카운터(SC : sequence counter)
3) Flip-flop
4) 하드웨어 조립
6) 16 bits Computer 설계

본문내용

16 BITS COMPUTER 설계

‣ 구성 요소-하드웨어
기본 컴퓨터는 다음과 같은 하드웨어 요소들로 구성되어 있다.
1) 16비트의 4096워드를 가진 메모리 장치
2) 9개의 레지스터 : AR, PC, DR, AC, IR, TR, OUTR, INPR, SC
3) 7개의 플립플롭 : I, S, E, R, IEN, FGI, FGO
4) 2개의 디코더 : 3X8동작 디코더와 4X16타이밍 디코더
5) 16비트 공통 버스
6) 제어 논리 게이트들
7) AC의 입력에 연결된 가산 논리 회로

‣ 구성 요소-소프트웨어
1) 9개의 레지스터의 입력을 제어하는 신호
2) 메모리의 쓰기 읽기 입력을 제어하는 신호
3) 플립플롭을 세트, 클리어, 보수화시키는 신호
4) 버스를 사용할 레지스터를 선택하는 데 사용되는 에 대한 신호
5) AC에 대해 가산 논리 회로를 제어하는 신호

‣ 설계 방향
“컴퓨터시스템구조(by Mano)” 교재는 위와 같이 크게 두 가지 구성요소로써 컴퓨터를 나누었다. 이번 설계는 지금까지 다루어왔던 VHDL 설계 과제들과 비교할 때 상당히 복잡한 과정의 설계이다. 그렇기 때문에 교재의 내용에 충실하여 설계에 임한다. 기본 설계의 전 과정은 교재에서 소개하는 흐름을 따른다.

위의 그림에서 나타나는 것처럼 제어 신호와 레지스터를 연결하여 하나의 16 비트 컴퓨터를 만들어 본다. 이를 통하여 기본 컴퓨터의 각 연산이 어떻게 동작하는지 이해하는데 목적을 둔다. 또한 이번 설계를 통하여 내부 레지스터, 타이밍 제어 구조, 명령어 집합이 어떠한 유기적인 관계를 갖고 있는지 파악한다. 기본 컴퓨터가 상용화된 컴퓨터와 비교하여 규모가 작고 단순하지만 이 과정을 통해 컴퓨터 구조 전반을 이해하고자 한다.
1. CPU 설계
1) Register & Bus system

참고자료

· 없음