問題

[問 1]
命令「lw $t0, 4($s1)」を実行するときに働くデータパスに○印をつけ、 どのフェーズで動作するか脇に下の番号をつけなさい。図が不鮮明な場合は 教科書 p.332 の図 5.19 を参照。

1. 命令フェッチ
2. レジスタ読み取り
3. ALU 演算
4. レジスタ書き込み
5. メモリ read/write

図 10: 問 1 のための図

[問 2]
jr 命令を実行するために必要なデータパスを図に追加しなさい。

図 11: 問 2 のための図

[問 3]
テキスト p.327 図 5.15 の ALU 制御コードの真理値表から ALU の制御信号の ALUCont2 を生成する回路を合成しなさい。 なお、ALUCont2 は教科書「ALU制御入力」の最上位ビットである。

(ヒント) 入力信号数が 8 なのでカルノー図を書くのは困難。 ALUCont2 が 1 になる条件を直接論理式で求める。don't care が多いので 用意に求められる。簡略化は完全でなくても良い。

図 12: ALU 制御信号生成回路