Componentes Síncronos

Binary digit - bits

Criado com um FlipFlop tipo D, esse componente (que vamos chamar de bit) é capaz de armazenar um bit e será usado na construção das unidades de memória utilizadas na CPU.

DFF = FlipFlop do tipo D

Esse componente funciona da seguinte maneira:

1. load = '0' FF é realimentando e mantém o valor que foi armazenado.
2. load = '1', na subida do clock o componente 'captura' o valor da entrada in.

Pseudo código que descreve o funcionamento do bit é:

if load = '1' then:
  out = in
out = out

Registrador

O registrador é um componente formado por vários bits e é capaz de armazenar um vetor de bits: 8 bits; 16 bits; 32 bits; ... .

Pseudo código que descreve o funcionamento do register e

if load = '1' then:
  q[7:0] = d[7:0]
d[7:0] = d[7:0]

Internamente o register é formado por diversos bits, um para cada index do vetor de bits de entrada:

Ele é utilizado geralmente dentro da CPU, como uma memória do tipo 'rápida'.

  --------------------------------
  | ------------- -------------  |
  | | reg_8     | | reg_8     |  |
  | ------------- -------------  |
  -------------------------------- reg_16

Memória RAM

Uma memória é um array de registradores, ela funciona como uma tabela, onde conseguimos armazenar um vetor de bits em algum endereço (linha), a RAM possui as seguintes portas:

• in clk: entrada de clock
• in d: entrada do dado a ser armazenado (vetor de bits)
• in address: endereço onde o word será armazenado
• in load
  • load = '0': não armazena word
  • load = '1': armazena nova word
• out q: saída do valor armazenado no endereço address

O sinal load funciona como um controle se a operação a ser realizada na memória é a de gravar (load = 1) ou apenas ler o que já foi salvo (load = 0).

Pseudo código que descreve o funcionamento da memória RAM

if load = '1' then:
   ram[address] = d
else:
   q = ram[address]