1. Übungsblatt zur Vorlesung Rechnerstrukturen

Die Besprechung des Übungsblattes findet am Donnerstag, den 11. Mai 1995 um 14.00 Uhr im HMU statt. Die Musterlösung ist ausschließlich im WWW zu finden.

1. Aufgabe

Sie sehen hier einen Ausschnitt des Speichers eines 6502-Prozessors (Adressen 0220-0233): 
0220 02 18 AD 50 02 6D 52 02 8D 16 02 AD 51 02 6D 53 
0230 02 8D 17 02
1. Dekodieren und interpretieren Sie das Programmstück und berechnen Sie die Dauer der Abarbeitung.

2. Welche charakteristischen Eigenschaften besitzt dieser Prozessor.

Den Befehlssatz finden Sie auf dem Übungsblatt, in einschlägiger Literatur.

2. Aufgabe (Pipelining)

Zur Konstruktion einer Pipeline stehen Ihnen zwei verschiedene Typen von Rechenwerken zur Verfügung: Beim ersten Typ handelt es sich um ein Addierwerk zur Addition von zwei ganzzahligen Werten. Der zweite Typ ist ein Inkrementierwerk, welches einen ganzzahligen Wert um Eins erhöht. Beide Rechenwerke besitzen eine Verzögerungszeit von jeweils einem Takt und werden durch die folgenden Symbole dargestellt:

Es soll folgende Funktion berechnet werden:
f(0) = 0
f(n) = f(n-1) + n für n>0
  1. Konstruieren Sie aus den angegebenen Bausteinen eine Pipeline, welche der Reihe nach die Werte f(0), f(1), f(2), f(3), ...erzeugt.
  2. Tragen Sie in Ihrer Schaltung die Startwerte ein, mit denen die Pipeline initialisiert werden soll.
  3. Tragen Sie in Ihrer Schaltung eine Invariante ein, d.h. für jede Leitung den Zustand im Takt n.
  4. Was ändert sich, wenn die Rechenwerke jeweils eine Verzögerungszeit von drei Takten besitzen?

3. Kontrollfragen

Das folgende sind Fragen zu Stichworten des bisher behandelten Stoffs. Sie sollen dazu dienen, das eigene Wissen zu überprüfen und dazu anregen, die entsprechenden Kapitel im Skript noch einmal aufzuschlagen.
Felix Holderied