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lb, lbu Laden eines Bytes
lh, lhu Laden eines Halbwortes
lw Laden eines Wortes
ld* Laden eines Doppelwortes
la* Laden einer Addresse
li* Laden eines Immidiate Wertes
sb Speichern eines Bytes
sh Speichern eines Halbwortes
sw Speichern eines Wortes
sd* Speichern eines Doppelwortes
add, addi, addiu
sub
mult, multu
div, divu
rem*
abs*
neg*
not*
and, andi
or, ori
xor, xori
nor
Datenbewegungsbefehle
arithmetisch logische Befehle
Schiebe und Rotationsbefehle
Gleitkommabefehle
Multimediabefehle
Systemsteuerbefehle
Programmsteuerbefehle
Synchronisationsbefehle
Einaddressformat
Zweiaddressformat
Dreiaddressformat
Nulladdressformat
Lade und Speicherarchitektur
Register- Speicherarchitektur
Speicher- Speicherarchitektur
Akkumulatorarchitektur
Stack- und Kellerarchitektur
Stackarchitektur: 8087 Intel, Atam 862 Atmel
Einzelbit
Ganzzahl
Gleitkomma
Multimedia
signed
unsigned
packed
unpacked
bcd
ascii
little-endian
big-endian
Byte
Halbwort
Wort
Doppelwort
ieee-754-std
f = (-1)\^s * 1.m * 2\^(e-b)
Registeraddressierung
Unmittelbare Addressierung
Direkte Addressierung
Registerindirekte Addressierung
Registerindirekte Addressierung mit Verschiebung
Registerindirekte Addressierung mit Autoinkrement/Dekrement
Indizierte Addressierung
Indizierte Addressierung mit Verschiebung
Steuereinheit
1.) Befehlsdekodierer
2.) Funktionsdekodierer
RegDest
RegWrite
Branch
ALU-Src
ALU-Op
MemToReg
MemWrite
Befehlsdekodierer
Funktionsdekodierer
ALU
Registersatz
Datenspeicher
Befehlsspeicher
Befehlsz"ahler
Vorzeichenerweiterungseinheit
4 x MUX
1 x AND
2 x Addierer
1 x 2-Bit-Shifter
Registersatz:
- Lese-Daten-1
- Lese-Daten-2
- Schreibe-Daten
- Lese-Register-1
- Lese-Register-2
- Schreiberegister
- WE
Datenspeicher:
- Lesedaten
- Schreibedaten
- Addresse
- WE
ALU:
- ALU-Ergebnis
- Null
AND:
- PCSrc
Befehlsspeicher:
- Lesedaten
- Addresse
Befehlsz"ahler:
- PC (t)
- PC (t+1)
Funktionsdekodierer
- Func
- ALU-Op
- ALU-Operation
Func ALU-Op ALU-Operation
00 x 010 - add
x1 x 110 - sub
1x 100 000 - add 010 - add
opcode regdst regwrite branch alu-src alu-op alu-operanden
r-typ 000 000 1 1 0 0 0 0 10
Verzweigungsbefehle
1.) Bedingt
2.) Unbedingt
Absolut: Branch
Befehlsz"ahlerrelativ: Jump
Befehlsz"ahlerindirekt: Jump Register
- eq: equal
- ne: not equal
- lt: less than
- le: less than equal
- gt: greater than
- ge: greater than equal
j, b*, jr
jal, jalr
beq, bne
beqz, bnez
blt, ble
bltz, blez
bgt, bge
bgtz, bgez
PC_neu = PC_alt + (i << 2)
PC_neu = PC_alt \& 0xf000 0000 | (i << 2)
Befehl holen
Befehl dekodieren
Operanden der ALU bereitstellen
Operation in der ALU ausf"uhren
Operanden in Architekturregister zur"uckschreiben
IF, ID, EX, MEM, WB
IF: Instruction Fetch
ID: Instruction Decode/Register Fetch
EX: Execute Address Calculation
MEM: Memory Access
WB: Write Back
Datenkonflikte
Steuerflusskonflikte
Struktur und Ressourcenkonflikte
1.) Statische Sprungvorhersage:
- In Order Issue In Order Completion - VLIW
2.) Dynamisch
- Out of Order Issue Out Of Order Completion
1.) Statische Sprungvorhersage
1.1.) Predict Always Taken
1.2.) Predict Always Not Taken
1.3.) Predict Backward Taken Forward Not Taken
2.) Dynamisch
2.1.) Taken not Taken
2.2.) Strongly Taken, weakly Taken, strongly not taken, weakly not taken
PLD: Programmable Logic Decive
PLA: Programmable Logic Array
PAL: Programmable Array Logic
CPLD: Complex Programmable Logic Device
FPGA: Field Programmable Gate Array
PLA: Programmierbare und Matrix Programmierbare Oder
PROM: Programmierbare Oder
PAL: Feste Oder, programmierbar UND
Xilinx
Altera
Lattice
Actel
Cypress
Quick Logic
Atmel
Xilinx CPLD Coolrunner
1.) Kirchhoffsche Regel: Die Summe der zufliessenden Str"ome in einem Knoten, ist gleich die Summe der abfliessenden
2.) ...: Die Summe der Spannungen in einer Masche ist gleich 0
FET: Feldeffect Transistor
Source
Drain
Gate
Bulc
MISFET
JFET: Junction Fet
MESFET
MOSFET
IGFET: Insulated Gate FET
Tristor, Triac
Laser: Light Ampilification by Stimuleted Emission of Radiation