Sincronización y elementos de estado Los elementos de estado

Sincronización y elementos de estado
Los elementos de estado tienen almacenamiento interno.
Las memorias de datos e instrucciones y los registros son
elementos de estado.
Un elemento de estado tiene como mínimo dos entradas y una
salida:
- entradas: valor del dato a escribir y reloj (determina cuando
se escribe el dato).
- salida: proporciona el valor de una dato escrito en un ciclo de
reloj anterior (se puede leer en cualquier instante).
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Las memorias y los bancos de registros además pueden tener:
- dos entradas de control para indicar operación de lectura y
de escritura,
- y una entrada para especificar la posición (dirección) o
registro (número de registro) donde está el dato a leer o
escribir.
Se asumirá una metodología de sincronización por flanco, es
decir, todos los elementos de estado actualizan su
almacenamiento interno (se escriben los datos) sólo en el flanco
(de subida o de bajada) de reloj.
Los elementos de estado se actualizan cuando está activa la
señal de control de escritura y se produce un flanco activo de
reloj.
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Para simplificar, no se mostrará la señal de control de escritura si
el elemento de estado se actualiza en cada flanco activo de reloj.
Elementos de estado en el camino de datos monociclo
La memoria de instrucciones sólo es de lectura, ya que el
camino de datos nunca escribe instrucciones, por lo que no se
incluye señal de lectura.
El contador de programa es un registro de 32 bits que se
escribe al final de cada ciclo de reloj, por lo que no necesita señal
de escritura.
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El banco de registros siempre devuelve a la salida el contenido
de los registros correspondientes a los identificadores que se
encuentran en las entradas, sin ser necesaria señal de control
de lectura.
La escritura en un registro debe indicarse explícitamente
mediante la activación de una señal de control de escritura.
De esta forma, este camino de datos podrá leer y escribir el
mismo registro en un mismo ciclo; la lectura obtiene el valor
escrito en un ciclo anterior, mientras que el valor escrito estará
disponible en ciclos posteriores.
La memoria de datos tiene como entradas la dirección y el dato
a escribir, y como salida el dato leído.
Hay dos señales de control de escritura y de lectura, aunque solo
uno de los dos puede estar activa en un momento determinado.
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