Laboratório de Arquitetura de Computadores IST - Taguspark 2014/2015 Introdução ao simulador Guião 1 23 a 27 fevereiro de 2015

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1 Laboratório de Arquitetura de Computadores IST - Taguspark 2/25 Introdução ao simulador Guião 23 a 27 fevereiro de 25 (Semana 2) Objectivos Com este trabalho pretende-se que os alunos se familiarizem com a interface do simulador, por meio de um conjunto de circuitos exemplificativos. 2 O simulador A cadeira Arquitetura de Computadores utiliza um simulador que permite testar o funcionamento de todos os sistemas lecionados no seu âmbito, permitindo fazer experiências sem o ónus da montagem física dos circuitos e em qualquer lugar, não apenas durante a aula de laboratório. Esse simulador que pode ser executado em qualquer plataforma para a qual exista uma Java Virtual Machine (JVM). Pode ser obtido para instalação no seu computador (https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/disciplinas/acom/2-25/2- semestre/laboratorio ) ou executado diretamente em qualquer um dos computadores do TagusPark. Pode copiar o simulador para o seu computador pessoal e efectuar experiências fora do laboratório. Terá de ter a máquina virtual de Java (que pode obter por exemplo em instalada no seu computador. 3 Simulações do livro Existem (https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/disciplinas/acom/2-25/2- semestre/simulacoes ) dezenas de simulações já preparadas, de modo a que possa verificar o comportamento dos circuitos de forma mais fácil. Pode usar essas simulações como exemplo, de modo a familiarizar-se com os circuitos de um computador. Execução do trabalho de laboratório As secções seguintes ilustram alguns dos circuitos que pode montar e algumas das experiências que pode fazer com eles. Não se sinta limitado ao enunciado. Use a criatividade e experimente outras coisas (quer novos circuitos, quer novas experiências), mesmo depois do laboratório, em casa. A fazer é que se aprende!

2 . /saída Monte o circuito da figura. Use os módulos e Led e ligue-os (fazendo clique no pino de um e arrastando o cursor até ao pino do outro módulo). Em modo Design faça duplo clique em cada módulo e configure-os para bits. Não se esqueça de carregar em OK. L E D s Passe o simulador para modo Simulation e carregue em START. Verifique que os valores que faz entrar aparecem nos leds. Veja qual o bit de menor peso. Salve o ficheiro com a arquitetura, feche o simulador e arranque-o de novo..2 Interruptores Use os módulos Interruptor e Led, ambos configurados para bits (um com interruptores e outro com leds). Actue em cada interruptor e verifique que consegue controlar individualmente cada led. Use depois 8 módulos, interruptores e leds, individuais. Verifique que o comportamento se mantém. L E D s 2

3 .3 Somador Monte o circuito seguinte. Use o módulo Somador (configure-o para bits, tal como os módulos ). Em vez de leds para ver o resultado, use agora o módulo Display Hexadecimal (mostrador de 7 segmentos). Verifique que: com Cin=, o somador sabe somar (experimente algumas combinações dos valores de entrada) Cout vai a quando a soma dos bits de maior peso dá transporte com Cin =, o somador adiciona, na prática, mais uma unidade. Registo de bits Monte o circuito seguinte. Não se esqueça de configurar os módulos Registo e para bits. Verifique o funcionamento do módulo Registo (configurado para bits), nomeadamente: qual o efeito do sinal de enable o funcionamento do sinal de relógio (clock) 3

4 .5 Somador com registo Monte o circuito seguinte. Configure os módulos, Somador e Registo para bits. Force a entrada Cin do Somador a e a entrada En do Registo a. O clock do registo liga a um interruptor de bit. Display Hexadecimal Somador In Cin Cout en clock out Display Hexadecimal Registo Verifique o seu funcionamento, nomeadamente a diferença de comportamento entre os dois mostradores de 7 segmentos, quando varia os valores dados nos módulos e depois quando atua no interruptor.

5 .6 Circuito de bits Monte o circuito seguinte (faça uma cópia do ficheiro do circuito anterior e faça as alterações necessárias). Configure os módulos Somador e Registo para bits. Force a entrada In do Somador a e a entrada Cin do Somador a. Somador In Cin Cout en out clock Display Hexadecimal Registo Relógio tempo real Veja qual a função que faz, analisando o comportamento do mostrador de 7 segmentos à medida que o sinal de saída do relógio vai evoluindo (faça START na janela do Relógio). Veja também qual o papel do interruptor. Experimente mudar o período do Relógio..7 Funcionamento básico de uma memória (PROM) Monte o circuito da figura. Configure a PROM no modo Design (duplo clique na PROM) para 6 células ( bits de endereço) de 8 bits cada. Deve ligar a um módulo Led com 8 leds. PROM Endereço 8 L E D s Passe o simulador para modo Simulation e faça duplo clique na PROM. 5

6 Confirme que tem 6 células. Faça clique em cada célula e escreva a sequência F, E, 2D,, 96, A5, B, C3, D2, E, F. NOTA o valor só entra quando se faz clique noutra célula (ou Return ou Enter). Abra a janela de interface do módulo e verifique agora que quando lá coloca um valor (em hexadecimal e após carregar no OK) entre e F (endereço) o valor da célula correspondente aparece nos leds (agora em binário). Por exemplo, deve dar (BH). 6

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