Travail
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