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[컴퓨터구조] ch.5 기본 컴퓨터의 구조와 설계 (11) 누산기 설계 Mano의 컴퓨터시스템구조 제3판, 프로텍 미디어, 김종상 옮김 도서를 정리, 요약하는 글입니다. 1. 누산기 설계- 앞선 설계와 마찬가지로 누산기(AC)의 값이 변경되는 레지스터 전송문을 찾으면 다음과 같다.D0T5 : AC ← AC ∧ DR (DR과 AC를 AND)D1T5 : AC ← AC + DR (DR과 AC를 더함)D2T5 : AC ← DR (DR 내용을 AC로 전송)pB11 : AC(0-7) ← INPR (INPR의 내용을 AC로 전송)pB9 : AC ← AC' (AC 보수)pB7 : AC ← shr AC, AC(15) ← E (오른쪽 시프트)pB6 : AC ← shl AC, AC(0) ← E (왼쪽 시프트)pB11 : AC ← 0 (클리어)pB5 : AC ← AC + 1 (인크리먼트)-
[컴퓨터구조] ch.5 기본 컴퓨터의 구조와 설계 (10) 기본 컴퓨터의 설계 Mano의 컴퓨터시스템구조 제3판, 프로텍 미디어, 김종상 옮김 도서를 정리, 요약하는 글입니다. 1. 기본 컴퓨터의 설계- 하드웨어 구성(1) 4096 x 16 메모리(2) 9개 레지스터 : AR, PC, DR, AC, IR, TR, OUTR, INPR, SC(3) 7개의 플립플롭 : I, S, E, R, IEN, FGI, FGO(4) 2개의 디코더 : 3x8 디코더, 4x16 디코더(5) 16비트 공통 버스(6) 제어 논리 게이트들(7) AC 입력에 연결된 가산 논리 회로 2. 제어 논리 게이트 - 제어 논리 게이트는 컴퓨터가 명령어를 수행할 때 필요한 다양한 제어 신호를 생성하고 전달하는 역할을 한다.- 입력 신호 : IR의 0~15비트, SC와 연결된 4x16 디코더, AC가 0인지 검사하기 위한..
[컴퓨터구조] ch.5 기본 컴퓨터의 구조와 설계 (9) 컴퓨터에 대한 완전한 기술 Mano의 컴퓨터시스템구조 제3판, 프로텍 미디어, 김종상 옮김 도서를 정리, 요약하는 글입니다. 1. 기본 컴퓨터에 대한 완전한 기술 - 위 그림이 최종 흐름도의 모습이다. SC가 클리어되면 타이밍 신호는 T0가 되며 인터럽트 플립플롭 R은 간접 및 실행 단계 어디서나 세트될 수 있다. R = 1이면 인터럽트 사이클이 수행되고, R = 0이면 명령어 사이클이 수행된다. 명령어 사이클이 메모리 참조 명령이라면(D7 = 0) 간접 주소 여부를 확인한다. I = 1이면 간접 주소 명령이고 0이면 직접 주소 명령이다.   - 헷갈릴 수 있는 부분이라 다시 그린 그림이다. 정리하면 메모리 참조 명령은 전체 명령어 비트에서 12~14에 해당하는 비트가 000~110이면 D7이 0이므로 메모리 참조 명령이다. 만약..
[컴퓨터구조] ch.5 기본 컴퓨터의 구조와 설계 (8) 입출력과 인터럽트 Mano의 컴퓨터시스템구조 제3판, 프로텍 미디어, 김종상 옮김 도서를 정리, 요약하는 글입니다. 1. 입출력 구성- 컴퓨터는 외부 장치 예를 들어 키보드, 프린터와 같은 입출력 단말 장치와 통신을 해야할 수 있어야 한다. 이러한 입출력 통신에 대한 기본적인 요구사항은 다음과 같다.  - 단말기는 정보를 직렬로 주고 받으며, 각 정보는 한 개의 영자숫자 코드당 8비트가 된다. 키보드로부터 받은 직렬 정보는 송신기 인터페이스(transmitter interface)를 통해 입력 레지스터(INPR)에 시프트되고, 프린터에 대한 직렬 정보는 수신기 인터페이스(receiver interface)를 통해 출력 레지스터(OUTR)로 정보를 받아서 프린터에 직렬로 전송한다.- INPR는 영자숫자 입력 정보를 나타내고..
[컴퓨터구조] ch.5 기본 컴퓨터의 구조와 설계 (7) 메모리 참조 명령어 Mano의 컴퓨터시스템구조 제3판, 프로텍 미디어, 김종상 옮김 도서를 정리, 요약하는 글입니다. 1. 메모리 참조 명령어  - 위는 7가지의 메모리 참조 명령어를 기술한 표이다.각 명령은 디코더의 출력 Di에 의해 구별된다. - 피연산자에 대한 유효 주소를 찾아오는 것은 T2(I = 0일 때)나 T3(I = 1일 때) 시간에 AR 레지스터로 전송된다. (I = 1이면 간접 주소 방식이므로 한번 더 메모리의 유효 주소에 접근해야 하므로 T3 시간이 되어야 한다.) 명령의 수행은 T4 시간에 시작된다. 2. AND 명령어D0T4 : DR ← M[AR]D0T5 : AC ← AC∧DR, SC ← 0 - AC와 유효 주소로 지정된 메모리 워드의 각 비트쌍에 대해 AND 연산 수행 후, 결과값 AC에 전송한다.-..
[컴퓨터구조] ch.5 기본 컴퓨터의 구조와 설계 (6) 명령어 종류와 결정 Mano의 컴퓨터시스템구조 제3판, 프로텍 미디어, 김종상 옮김 도서를 정리, 요약하는 글입니다.1. 명령어 종류와 결정- fetch와 decode를 한 이후에 T3 시간에는 명령어의 종류를 결정한다. 이 때, D7 값을 확인한다. D7은 연산 코드(opcode) 부분을 3x8 decoder에 의해 D7에서 D0로 디코딩된 것을 의미한다.  - 만약 D7이 1이면 opcode가 111이라는 뜻이므로 레지스터 참조 명령이거나 입출력 명령일 것이다.(이는 I 값에 따라 바뀔 것이다.) D7이 0이라면 opcode가 111이 될 수 없으므로 (000~110 중에 하나라는 것이므로) 메모리 참조 명령이라는 뜻이다.  2. 메모리 참조 명령 - D7 = 0인 경우 메모리 참조(memory reference) 명령..
[컴퓨터구조] ch.5 기본 컴퓨터의 구조와 설계 (5) 명령어 사이클 (fetch, decode) Mano의 컴퓨터시스템구조 제3판, 프로텍 미디어, 김종상 옮김 도서를 정리, 요약하는 글입니다. 1. 명령어 사이클- 기본 컴퓨터에서 명령어 사이클은 다음과 같다.(1) Fetch : 명령어를 메모리에서 가져온다.(2) Decode : 명령어를 디코딩(해석)한다.(3) Effective address reading : 간접 주소 방식 명령어일 경우 메모리로부터 유효주소를 읽어온다.(4) Excution : 명령어를 실행한다.이 네가지 단계를 계속해서 반복한다. 이 반복은 HALT(중지) 명령을 만날 때까지 반복한다. 2. Fetch와 디코드- 프로그램의 명령어 시작 주소는 PC(프로그램 카운터)에 들어 있다. 맨 처음에는 PC에서 첫 번째 명령어를 가져온다. 순차 카운터(SC)는 0으로 T0이다. 매 ..
[컴퓨터구조] ch.5 기본 컴퓨터의 구조와 설계 (4) 타이밍과 제어 Mano의 컴퓨터시스템구조 제3판, 프로텍 미디어, 김종상 옮김 도서를 정리, 요약하는 글입니다. 1. 타이밍과 제어- 기본 컴퓨터의 모든 플립플롭과 레지스터는 주 클럭 발생기에 의하여 제어된다. 하지만 클럭펄스만으로는 레지스터의 상태를 변경시킬 수가 없고, 제어 장치에서 생성된 제어 신호가 인에이블시켜 주어야 한다. 제어 장치가 하드와이어 제어방식일 경우 게이트, 플립플롭, 디코더 등의 디지털 회로를 이용하여 제어 논리를 구현하기 때문에 속도는 빠르지만 컴퓨터의 구조가 변경될 경우 부품의 배선까지 바꾸어야 한다. 예를 들어 자판기와 같이 변하지 않는 구조의 컴퓨터가 있겠다. 반면 마이크로 프로그램 방식은 제어 메모리에 저장된 제어 정보를 이용하여 마이크로 연산을 순차적으로 수행시키기 떄문에 설계가 변경..

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