Trabalho de Arquitetura e Organização de Computadores 1

Uso

Cada linha de instrução deve iniciar com opcode, seguido de seus operandos. Pode-se utilizar separadores como , - / \ ou não utilizar nenhum.

É possivel escrever cada instrução direto na memória, mas lembre-se, a CPU começa a executar as instruções a partir da posição de memória 0x00. Para informar uma posição de memória pode-se utilizar o prefixo "m" ou não utilizar nenhum. Cada posição de memória é representado em hexadecimal.

Exemplo: busca o conteudo da memória 0x05 e armazena no registrador R3.

ld r3, m05
ld r3- m5
ld r3/ 5
ld r3 05
ld r3 m05

Objetivo

O objetivo deste trabalho é compreender como o ciclo de instrução da Máquina de von Neumann. Implementando um “simulador” de uma CPU com o conjunto de instruções (ISA – Instruction Set Architecture), o conjunto de registradores arquiteturais e o formato de instrução. Esse simulador deve mostrar o conteúdo dos registradores no fim de cada ciclo, quando haverá uma pausa até apertar uma tecla para iniciar o próximo ciclo.

Características

Cada posição de mémoria tem comprimento 32bits, os dados também possuem largura de 32 bits. A CPU apenas processa numeros inteiros. Não há nenhuma operação com ponto-flutuante e, embora o formato de instrução permita endereçar até 2 25 = 33.554.432 palavras de 32 bits na memória, considere uma memória com apenas 100 posições, de 0 (0x000000) a 99 (0x000063). Não é implementado nenhuma representação de aritmética sinalizada.

Função dos Registradores

• MBR – Memory Buffer Register – contém a palavra a ser armazenada na memória. Também é o registrador usado para receber uma palavra lida da memória. Todo o tráfego de e para a memória RAM deve passar pelo MBR;

• MAR – Memory Address Register – especifica o endereço de memória a ser lida da ou escrita na memória. Todo endereço de memória deve ser indicado nesse registrador antes da operação;

• IR – Instruction Register – contém o opcode da instrução sendo executada;

• RO0 – Register Operand 0 – contém o primeiro operando registrador da instrução;

• RO1 – Register Operand 1 – contém o segundo operando registrador da instrução;

• RO2 – Register Operand 2 – contém o terceiro operando registrador da instrução;

• IMM – Immediate – contém o operando imediato da instrução;

• PC – Program Counter – contém o endereço da próxima palavra de memória com uma instrução a ser buscada. Caso não haja nenhum desvio condicional (conditional jumps), o PC deve ser incrementado em cada ciclo de instrução;

• R0…R3 – registradores de propósito geral utilizados para manter temporariamente os operandos na ALU;

Hexadecimal Registradores