Arquitetura do conjunto de instruções

1. palavra de 32 bits
2. 8 registradores de 32 bits com os respectivos identificadores: 0,1,2,3,4,5,6,7, sendo que o registrador 0 armazena o valor constante 0
3. capacidade máxima de endereçamento de 65536 palavras de memória
4. instruções de 32 bits

Instrução em Linguagem de Montagem	Ação
add regA regB destreg	soma o conteúdo do registrador regA com o conteúdo de regB e armazena resultado no registrador destreg
addi regA regB imediato	soma o conteúdo do registrador regA com o valor imediato e armazena resultado no registrador regB
lw regA regB deslocamento	carrega no registrador regB o conteúdo da palavra da memória cujo endereço é a soma do conteúdo do registrador regA com o valor deslocamento
sw regA regB deslocamento	armazena o conteúdo do registrador regB na palavra da memória cujo endereço é a soma do conteúdo do registrador regA com o valor deslocamento
beq regA regB deslocamento	caso os conteúdos dos registradores regA e regB sejam iguais, vai para o endereço PC+1+deslocamento, onde PC é o endereço da instrução beq
halt	incrementa o valor de PC e para execução do programa
noop	incrementa o valor de PC e vai para próxima instrução

As instruções possuem 32 bits e são codificadas da seguinte maneira:

• bits 31-25 não são utilizados e devem ser iguais a 0
• bits 24-22: código de operação
• instrução add
  • bits 21-19: regA
  • bits 18-16: regB
  • bits 15-3: não utilizados (devem ser iguais a 0)
  • bits 2-0: destreg
• instrução addi,lw, sw, beq:
  • bits 21-19: regA
  • bits 18-16: regB
  • bits 15-0: valor em complemento a 2
• instrução halt,noop:
  • bits 21-0: não utilizados (devem ser iguais a o)

Execução de instruções

Quando a ferramenta é acionada, são apresentados um diagrama da máquina apresentada em sala de aula e logo abaixo alguns controles que você poderá utilizar para controlar a execução das instruções.

No primeiro campo denominado "INSTRUÇÕES", você deve indicar a instrução desejada (add, addi, lw, sw, beq).

No campo denominado "Registradores", você deve entrar com o conteúdo dos registradores a serem lidos e com o valor imediato.

O campo "Memória Principal" permite que você preencha o conteúdo de 6 endereços de memória (1, 2, 3, 4, 5, e 6).

O botão "Executar" localizado no campo "INSTRUÇÕES", quando acionado, mostra a execução de uma instrução, colocando os valores resultantes nos respectivos campos, mostrando o fluxo dos dados no esquema da máquina através de uma animação e indicando os valores que devem ter os sinais de controle utilizados nos multiplexadores. Para pausar a execução de uma instrução, deve-se acionar o botão "pausar" no campo "Controle de Execução". Para continuar a execução de uma instrução, deve-se acionar o botão "iniciar" do campo "Controle de Execução".

A seguir será descrito um exemplo de utilização desta ferramenta. A instrução a ser estudada é lw 3 2 1 , sendo que o conteúdo do registrador 3 deve ser 4. Esta instrução fará com que o conteúdo do endereço de memória 5 que deve ser igual a 100 seja colocado no registrador 2. Para observar a execução desta instrução, os seguintes passos devem ser realizados:

1. Preencher o conteúdo do campo "REG a ser lido 1" com o valor 4
2. Preencher o conteúdo do campo "Imediato" com o valor 1
3. Preencher o conteúdo do campo "End 5" com o valor 100
4. Selecionar a instrução "lw" no campo "INSTRUÇÕES"
5. Acionar o botão "Executar" no campo "INSTRUÇÕES"

Questão 1:

Questão 2:

Questão 3:

Questão 4: