ピタゴラスイッチMIPS版/回路構成の定義方法
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開始行:
[[ピタゴラスイッチMIPS版/開発情報]]
*概要 [#w15974ac]
可視化システムは、プロセッサ内部の構成要素と伝達する信号を表示する機能を持っている。プロセッサのシミュレーションと信号の可視化を同時に行う必要があるため、シミュレータ側が用意するプロセッサの回路構成の定義に、これらの情報を保持するようなクラス構成を持たせる。
*プロセッサの回路構成要素 [#md85dc5d]
プロセッサの回路構成を考えるとき、必要になる部品を全てモジュールとしてクラス化する。またモジュール間の信号はワイヤを介して伝達させることで、信号の流れの情報を保持する。
-プロセッサの回路構成の構成要素
--モジュール
---ALU
---ALU制御ユニット
---比較器
---符号拡張
---レジスタ
---レジスタファイル
---メモリ
---主制御ユニット
---マルチプレクサ
---加算器
---シフタ
---ANDゲート
---ORゲート
--ワイヤ
*モジュールとワイヤの構成要素 [#m3960f02]
また、モジュールには入出力ポートを情報として与える。ポートは制御信号とそれ以外の信号を区別させるために、ポートクラスで情報を保持する。ワイヤはモジュール間の信号を保持する。ワイヤは複数の出力先のモジュールと、一つの入力元のモジュールの情報を保持する。可視化システムはワイヤの入力元と出力先の情報を参照して、モジュール間のワイヤを表示する。
-モジュールの構成要素
--名称
--入力ポート
--出力ポート
-ワイヤの構成要素
--入力元のモジュール
--出力先のモジュール
*シミュレータ/可視化システムがアクセスするプロセッサの構成要素 [#rca57127]
プロセッサはこれらを用いて、内部構成を定義するが、シミュレータと可視化システムに必要な情報を一括で取得できるようにメソッドを提供する。シミュレータではレジスタの値を参照して表示するため、内部構成に含まれるレジスタを全て取得できるようにし、可視化システムではモジュールと配線を表示するため、モジュールとワイヤを全て取得できるようにする。
-シミュレータ/可視化システムがアクセスするプロセッサの構成要素
--ワイヤ
--モジュール
--レジスタ
*プロセッサのシミュレーション方法 [#cca12e41]
プロセッサのシミュレーションの動作は、モジュール間の動作を逐次的に実行して結果が得られるように解析しなければならない。基本的には以下の3ステップで記述を行う。
+ワイヤへの値を代入する。
+入力が確定したモジュールから逐次的に動作させていく。
+レジスタへの値を代入して更新する。
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[[ピタゴラスイッチMIPS版/開発情報]]
*概要 [#w15974ac]
可視化システムは、プロセッサ内部の構成要素と伝達する信号を表示する機能を持っている。プロセッサのシミュレーションと信号の可視化を同時に行う必要があるため、シミュレータ側が用意するプロセッサの回路構成の定義に、これらの情報を保持するようなクラス構成を持たせる。
*プロセッサの回路構成要素 [#md85dc5d]
プロセッサの回路構成を考えるとき、必要になる部品を全てモジュールとしてクラス化する。またモジュール間の信号はワイヤを介して伝達させることで、信号の流れの情報を保持する。
-プロセッサの回路構成の構成要素
--モジュール
---ALU
---ALU制御ユニット
---比較器
---符号拡張
---レジスタ
---レジスタファイル
---メモリ
---主制御ユニット
---マルチプレクサ
---加算器
---シフタ
---ANDゲート
---ORゲート
--ワイヤ
*モジュールとワイヤの構成要素 [#m3960f02]
また、モジュールには入出力ポートを情報として与える。ポートは制御信号とそれ以外の信号を区別させるために、ポートクラスで情報を保持する。ワイヤはモジュール間の信号を保持する。ワイヤは複数の出力先のモジュールと、一つの入力元のモジュールの情報を保持する。可視化システムはワイヤの入力元と出力先の情報を参照して、モジュール間のワイヤを表示する。
-モジュールの構成要素
--名称
--入力ポート
--出力ポート
-ワイヤの構成要素
--入力元のモジュール
--出力先のモジュール
*シミュレータ/可視化システムがアクセスするプロセッサの構成要素 [#rca57127]
プロセッサはこれらを用いて、内部構成を定義するが、シミュレータと可視化システムに必要な情報を一括で取得できるようにメソッドを提供する。シミュレータではレジスタの値を参照して表示するため、内部構成に含まれるレジスタを全て取得できるようにし、可視化システムではモジュールと配線を表示するため、モジュールとワイヤを全て取得できるようにする。
-シミュレータ/可視化システムがアクセスするプロセッサの構成要素
--ワイヤ
--モジュール
--レジスタ
*プロセッサのシミュレーション方法 [#cca12e41]
プロセッサのシミュレーションの動作は、モジュール間の動作を逐次的に実行して結果が得られるように解析しなければならない。基本的には以下の3ステップで記述を行う。
+ワイヤへの値を代入する。
+入力が確定したモジュールから逐次的に動作させていく。
+レジスタへの値を代入して更新する。
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