11. Datapath Including Controls

 

11. 1. Datapath Control Signals

 

1) RegDst: 0일 때 rt를 입력받고, 1일 때 rd를 입력 받습니다.

 

2) RegWrite: 0일 때 아무런 일도 생기지 않고, 1일 때 Write Data를 Write Register에 입력합니다.

 

3) ALUSrc: 0일 때 두 번째 Register가 입력이 되고, 1일 때 명령어의 하위 16비트가 부호확장되어 ALU의 피연산자가 됩니다.

 

4) PCSrc: 0일 때 PC + 4가 새로운 PC 값이 되고, 1일 때 분기 목적지 주소가 PC값이 됩니다.

 

5) MemRead: 0일 때 아무런 일도 생기지 않고, 1일 때 Data를 내보냅니다.

 

6) MemWrite: 0일 때 아무런 일도 생기지 않고, 1일 때 Data를 Data Memory에 씁니다.

 

7) MemtoReg: 0일 때 ALU출력을 Register에 쓰고, 1일 때 Data Memory의 출력을 Register에 씁니다.

 

 

[R Type] : add, sub, and, or, slt

 

 

1) Instruction을 Instruction Memory에서 가져오고 PC값을 4만큼 증가시킵니다.

 

2) rs, rt로 지정된 Two Registers의 값을 읽으면서, Control Signals을 계산합니다.

 

3) ALU 작업을 수행하고 결과 값을 Register에 Write합니다.

 

 

[I Type]: lw

 

1) Instruction을 Instruction Memory에서 가져오고 PC값을 4만큼 증가시킵니다.

 

2) rs로 지정된 One Register의 값을 읽습니다.

 

3) 하위 16bit Sign-Extend 한 값과 rs Register값의 합을 구하고, 이 값으로 Data Memory의 Address에 접근합니다.

 

4) Data Memory로부터 Data를 읽고, Register에 Write합니다.

 

 

[I Type]: sw

 

1) Instruction을 Instruction Memory에서 가져오고 PC값을 4만큼 증가시킵니다.

 

2) rs, rt로 지정된 Two Registers의 값을 읽습니다.

 

3) rs의 값과, offset의 값을 더하여서 Address를 계산하고, rt의 값을 넣습니다.

 

 

[I Type]: beq

 

 

1) Instruction을 Instruction Memory에서 가져오고 PC값을 4만큼 증가시킵니다.

 

2) rs, rt로 지정된 Two Registers의 값을 읽습니다.

 

3) ALU가 Subtraction을 수행하여 Zero 결과를 만들어내며, 이를 바탕으로 PC 값을 결정합니다.

 

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11. 2. Datapath Including Controls

 

 

- Intrustion 31 – 26 op를 Control로 묶고, 새로 Branch라는 Control을 만들어서 ALU Zero로 AND 연산을 수행시켜 beq를 결정합니다.

 

 

[Datapath with Jumps Added]

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