Relatório Arquitetura Harvard

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Objetivo geral

Implementar e simular a arquitetura Harvard utilizando a linguagem de descrição de hardware VDHL.

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Itens utilizados

Para a implementação deste projeto, foi utilizado o software simulador desenvolvido pela Altera: Quartus II Simulation.

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Procedimento Experimental

- Desenvolver os elementos da arquitetura Harvard: unidade lógica aritmética (ULA), memória de dados (MD), memória de instrução (MI), registrador de endereço de memória (MAR), registrador de propósitos gerais (GPR), contador de programa (PC), registrador de instrução (RI).

- Desenvolver circuito lógico responsável por controlar e executar operações como: somar, subtrair, AND, OR, XOR, POP, PUSH, CAMP.

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Arquitetura

[pic 2]

Figura 1 - Arquitetura

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Componentes e operações de controle

Tabela 1 - Componentes e operações de controle

Componentes

Operações de Controle

Descrição

PC

GPR_PC

Recebe bits de endereço do registrador de propósitos gerais

I_PC

Incrementa PC

Reset

Zera o contador do PC

MAR

IR_MAR

Recebe bits de endereço de instrução de IR

SP_MAR

Recebe dados do SP

GPR_MAR

Transfere bits de endereço do registrador de propósitos gerais para MAR

IR

IR_CMAR

Transfere bits de operação do IR para CMAR

CMAR

R

Rotina de carga

B

Endereço de desvio de carga

I

Incrementa CMAR

GPR

PC_GPR

Transfere conteúdo do contador de programa

MD_GPR

Transfere conteúdo da memória de dados

ACC_GPR

Transfere conteúdo do Acc

I_GPR

Incrementa GPR

MD

GPR_MD

Escreve na própria memória de dados

MI

PC_MI

Transfere bits de operação de PC para MI

ULA

SUM_ACC

Soma ACC

ResetACC

Reseta ACC

RoRACC

Deslocamento para a direita do bit menos significativo de ACC

RoLACC

Deslocamento para a esquerda do bit mais significativo de ACC

NotACC

Negação de ACC

I_ACC

Incrementa ACC

ResetF

Reseta flip-flop

C_F

Completar flip-flop

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Resumo das instruções

Para permitir uma visão global do computador que foi implementado, a seguir um resumo das instruções utilizadas:

Tabela 2 - Instruções

Num.

Instrução

Descrição

1

CRA

Limpa o acumulador

2

CTA

Complementa o acumulador

3

ITA

Incrementa o acumulador

4

CRF

Limpa o flip-flop

5

CTF

Complementa flip-flop

6

SFZ

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