Mikroprogrammierte Minimalmaschine
Die mikroprogrammierte Minimalmaschine (MIMA) ist ein Lehrmodell zur vereinfachten Darstellung von Mikroprozessoren, basierend auf der Von-Neumann-Architektur, das von Tamim Asfour am Karlsruher Institut für Technologie entwickelt wurde.[1]
Allgemeiner Prozessoraufbau
Ein Register ist ein Speicher für je ein Datenwort bzw. eine Adresse. Register besitzen symbolische Namen, z. B. Akkumulator.[2]
Die arithmetisch-logische Einheit (ALU) kann verschiedene Rechenoperationen ausführen (z. B. Addieren, Negieren, Konjugieren). Sie nutzt Argumente aus dem Akkumulator bzw. aus dem Befehl/Speicher.[2]
Das Steuerwerk besteht aus dem Instruktionsregister (IR) und dem Instruktionsadressregister (IAR).[2]
Das Steuerwerk holt Befehle und Daten aus dem Arbeitsspeicher (siehe Speicherwerk).[3]
Hauptspeicher für die MIMA
Die MIMA verwendet zur Adressierung 20-Bit-Adressen. Die sogenannten (Speicher-)Worte bestehen aus 24 Bit.[4]
Ein Maschinenbefehl hat die Länge eines Wortes. Je nach Befehl sind die ersten 4 Bit für die Befehlscodierung reserviert und die restlichen 20 Bit enthalten eine Adresse oder einen Wert. Andere Maschinenbefehle verwenden 8 Bit zur Befehlscodierung, wobei die restlichen 16 Bit irrelevant sind.[4]
Der Datenspeicher speichert Eingaben, Zwischenergebnisse oder Ausgaben. Dies geschieht in Zweierkomplementdarstellung. Per Konvention liegen das Programm und die Daten getrennt im Speicher. Dies wird jedoch nicht erzwungen.[4]
Einzelnachweise
- ↑ MIMAviz. Abgerufen am 1. Dezember 2020.
- ↑ a b c Sebastian Stüker: Grundbegriffe der Informatik, Vorlesung, WS 2016/17, 23.11.2016, 10. In: Webcast (0:27:22). Kit, 2016, abgerufen am 1. Dezember 2020.
- ↑ Datenverarbeitungssysteme. Abgerufen am 1. Dezember 2020.
- ↑ a b c Sebastian Stüker: Grundbegriffe der Informatik, Vorlesung, WS 2016/17, 23.11.2016, 10. In: Webcast (0:23:18). Kit, 2016, abgerufen am 1. Dezember 2020.
