ELEC288 : Architecture des systèmes à µP Utilisation du bus ISA

2005/06 Page 1

Fonctionnement interne d'un processeur RiSC
Introduction
Les buts de cette manipulation sont :  illustrer le fonctionnement interne d'un processeur simple,  vous faire programmer en assembleur un processeur de type RiSC. Pour cela, nous utiliserons un programme de simulation qui permet d'observer le fonctionnement interne du processeur RiSC-16. C'est un processeur RISC, développé dans un but didactique par le professeur Bruce Jacob de l'université du Maryland, dans le cadre d'un cours de microélectronique :  Il manipule des données et des instructions codées sur 16 bits,  il n'a que huit instructions,  il possède un banc de huit registres, une rom et une ram de 2 mots de 16bits,
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 son architecture est de type Harvard. Son jeu d'instruction réduit permet une prise en main rapide tout en étant assez complet pour résoudre des problèmes complexes; il est décrit dans le document "Risc-16 sequential implementation". La structure interne du RiSC-16 est suffisamment simple pour être représentée et affichée sur un écran d'ordinateur, comme le montre la capture d'écran ci-dessous; on y voit les trois fenêtres du simulateur :  la fenêtre principale qui comprend la représentation du microprocesseur, les menus et les boutons contrôlant la simulation;  la fenêtre "Program memory" qui représente le contenu de la mémoire programme sous forme binaire en même temps que sous forme de code assembleur; elle permet d'entrer le programme à exécuter en assembleur et de le compiler;  la fenêtre "Data memory" qui permet de visualiser le contenu de la mémoire de données.

Détaillons les différents blocs de ce schéma :  la mémoire programme (PROG MEM) et la mémoire de données (DATA MEM) séparées, puisque c'est une architecture de Harvard ;  le banc de registres internes (Register Bank) pour stocker les opérandes et les résultats de ces opérations; une particularité de ce banc de registres