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Cómo conectar los registros a autobuses de CPU

Me pregunto qué tipo de colchones y técnicas que se utilizan normalmente para la conexión de un registro de cpu(chanclas?) a un cpu(bus de datos/direcciones/control). Puesto que hay muchos registros en un único bus, sé que no tiene que ser algún tipo de tristate mecanismo, pero ¿cómo se puede especificar que los búferes debe ser flotante?

Pensar lógicamente, debe haber algún tipo de registro seleccione bits junto con una lectura/escritura bit que se activa o desactiva que registro está en uso y lo que se está haciendo con el valor. Aunque esto no tiene sentido para mí, no creo que sea práctico Y cada registro de entrada con un registro seleccione o r/w bits.

He estado buscando en internet para esquemas o documentación y no puedo encontrar ninguna información sólida. La mayoría de los cpu esquemas son tan complicados que estoy teniendo un tiempo difícil de hacer sentido de ellos. Cualquier ayuda es muy apreciada.

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Jeremy Ruten Puntos 59989

Han considerado que tal vez mirando en la hoja de datos de una parte, una vez utilizados para implementar los registros en la CPU, como el 74HC574 hoja de datos?

Funciona exactamente como usted sospecha:

Un registro seleccione bits (un pin llamado CLK) para ESCRIBIR que, en su flanco ascendente, dice que el chip de tomar los datos en sus pines de entrada y almacenar internamente. Una CPU que incluyó a muchas de estas fichas sólo sería reloj de registro(s) que necesita para almacenar el valor en la actualidad en el bus de datos, y no el reloj de los otros registros que necesita para mantener sus valores internos.

Otro registro seleccione bits (un pin a veces llamado "noé") para LEER que, mientras que es baja, dice que el chip de la unidad interna de datos en el bus de datos.

Registro de archivos dentro de una FPGA son conceptualmente lo mismo.

¿cómo se puede especificar que los búferes debe ser flotante?

Normalmente, en algún lugar de la CPU es el registro de instrucción (IR). Normalmente, un decodificador de algo como el 74HC138 decodifica el "campo de origen" desde el registro de instrucción en un montón de nOE líneas, una para cada registro. El 74HC138 se asegura de que a más de un registro de las unidades de el bus de datos en cualquier momento, así que no hay conflicto. El 74HC138 tiene el nOE de todos los otros registros de alta, por lo que sus pines de salida son efectivamente "desconectado" ("tristated", "movilidad", etc.). Yo no diría que sus pines de salida están "flotando" sin embargo -- cada pin conectado a algún tipo particular de bits del bus de datos está siendo impulsado por la alta o baja por el chip que es seleccionado por el 74HC138.

Una similar demultiplexor decodifica el "campo de destino" en el registro de instrucción en un montón de CLK líneas, una para cada registro, y la CPU diseñador añade un poco más de los circuitos a pulso el reloj exactamente a la derecha instante, un poco después de los datos se ha estabilizado en el autobús, y un poco antes de que alguna otra fuente registro seleccionado y los datos comienza a cambiar de nuevo.

cada señal en todo el sistema será impulsado por un solo dispositivo en todo momento.

Que podría funcionar. Sin embargo, en la práctica, Nunca he visto a un archivo de registro , en un monolítico IC, o construido a partir de chips TTL, o construido, incluso de sus componentes más simples -- construidos enteramente de cascada une. Los he visto siempre incluyen al menos uno bidireccional 3-estado de autobús en algún lugar.

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Alex Andronov Puntos 178

En algunas de las tecnologías de dispositivos, registros están conectados a un bus con tres salidas de estado. Este enfoque tiene algunas ventajas, pero generalmente requiere que haya algo de "tiempo muerto" entre el momento en que uno se registre libera el bus y el momento en que otro registro se inicia la conducción, o de otro modo se corre el riesgo de que un dispositivo puede empezar a conducir el autobús antes de que el dispositivo anterior ha sido publicado completamente.

En otras tecnologías, este enfoque es evitar en favor del uso de anidado multiplexores. Si hay 64 registros que puede dar salida a un autobús de bits, el dispositivo podría tener ocho 8-way multiplexores de cada uno de los cuales acepta la entrada de un registro, y uno más de 8 vías multiplexor que acepta la entrada de uno de los ocho primeros. Mientras que esto puede utilizar un poco más de los circuitos de la base de autobuses enfoque tiene la ventaja de que cada señal en todo el sistema será impulsado por un solo dispositivo en todo momento.

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