2.2.1.2.4. Sử dụng dedicated datapath
Sử dụng một dedicated datapath là hoàn toàn giống sử dụng một general datapath. Một khi chúng ta đã xây dựng một dedicated datapath xong rồi thì chúng
Thiết kế vi xử lý 16 bit trên nền tảng công nghệ FPGA
ta sẽ viết các từ điều khiển để kiểm soát datapath theo u cầu cơng việc mà mình muốn.
2.2.2. Control Unit
Phần trước mơ tả làm thế nào thiết kế một datapath và làm thế nào dùng nó để thực hiện một thuật toán cụ thể bằng cách xác định từ điều khiển để datapath thao tác tại mỗi chu kỳ đồng hồ. Trong phần đó, mình đã thử nghiệm datapath bằng cách đặt các tín hiệu từ điều khiển theo cách thủ cơng. Tuy nhiên, để thực sự có datapath hoạt động tự động theo từ điều khiển, một control unit là cần thiết và nó sẽ tạo ra các tín hiệu điều khiển tự động ở mỗi chu kỳ đồng hồ.
Control unit là mạch điện tuần tự, trong đó đầu ra của nó phụ thuộc vào cả tín hiệu đầu vào hiện thời và quá khứ. Lịch sử của đầu vào trong quá khứ sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ trạng thái và được cho là đại diện cho trạng thái của các mạch, do đó mạch điện thay đổi từ trạng thái này sang trang thái tiếp theo khi nội dung bộ nhớ trạng thái thay đổi. Sự thay đổi này phụ thuộc vào trạng thái hiện tại của mạch và những tín hiệu đầu vào từ đó trạng thái logic tiếp theo sẽ được xác định, những trạng thái logic kế tiếp chính là sự thay đổi bộ nhớ trạng thái. Do đó, một mạch tuần tự hoạt động bằng cách đi qua một chuỗi các trạng thái. Khi bộ nhớ trạng thái là hữu hạn, thì tổng số các trạng thái khác nhau mà mạch có thể đi đến là cũng hữu hạn. Điều này là không được nhầm lẫn với thực tế rằng chiều dài chuỗi có thể kéo dài vơ hạn. Tuy nhiên, vì lý do của việc có chỉ có một số hữu hạn các trạng thái nên một mạch tuần tự cũng được gọi là một FSM.
Thiết kế vi xử lý 16 bit trên nền tảng công nghệ FPGA