Το τμήμα της μηχανής πεπερασμένων καταστάσεων που απαιτείται για την υλοποίηση των εντολών αναφοράς στη μνήμη φαίνεται στο σχήμα 3.2.37.
Γι' αυτές τις εντολές, η πρώτη κατάσταση μετά την ανάκληση της εντολής και την ανάκληση των καταχωρητών, φαίνεται στην κατάσταση 2. Για τον υπολογισμό της διεύθυνσης μνήμης, οι πολυπλέκτες στην είσοδο της ALU πρέπει να είναι ενεργοποιημένοι με τέτοιο τρόπο, ώστε η πρώτη είσοδος να είναι ο καταχωρητής να αντιστοιχεί στο πεδίο rs, ενώ η δεύτερη είσοδος να είναι το πεδίο μετά από επέκταση προσήμου.
Μετά τον υπολογισμό της διεύθυνσης μνήμης, στην μνήμη πρέπει να γίνει ανάγνωση ή εγγραφή και αυτό απαιτεί δύο διαφορετικές καταστάσεις. Εάν έχουμε εντολή φόρτωσης και ο κωδικός λειτουργίας (op) είναι lw, τότε η κατάσταση 3 (που είναι αντίστοιχη με το βήμα προσπέλασης της μνήμης), εκτελεί την ανάγνωση της μνήμης (το σήμα MemRead είναι ενεργό). Εάν έχουμε εντολή αποθήκευσης και ο κωδικός λειτουργίας (op) είναι sw, η κατάσταση 5 εκτελεί ανάγνωση της μνήμης (το σήμα MemWrite είναι ενεργό). Στις καταστάσεις 3 και 5, το σήμα IorD είναι 1 έτσι ώστε η διεύθυνση της μνήμης να προέρχεται από την ALU.
Μετά την εγγραφή έχει τελειώσει η εκτέλεση της εντολής αποθήκευσης και η επόμενη κατάσταση είναι η κατάσταση 0. Ωστόσο, στις εντολές φόρτωσης, μία άλλη κατάσταση (η κατάσταση 4) χρειάζεται για να εγγραφεί το αποτέλεσμα από την μνήμη στο αρχείο καταχωρητών.
Σχήμα 3.2.37 - Η μηχανή πεπερασμένων καταστάσεων για τον έλεγχο των εντολών που αναφέρονται στη μνήμη έχει τέσσερις καταστάσεις. Αυτές οι καταστάσεις αντιστοιχούν στο κουτί "Εντολές προσπέλασης μνήμης" του σχήματος 3.2.35. Μετά τον υπολογισμό της διεύθυνσης μνήμης, γίνεται οι καταστάσεις διαφοροποιούνται για τις εντολές φόρτωσης και τις εντολές αποθήκευσης. Η ενεργοποίηση των σημάτων ALUSrcA, ALUSrcB και ALUOp χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της διεύθυνσης μνήμης. Αυτά τα σήματα πρέπει να διατηρηθούν σταθερά μέχρι να γίνει εγγραφή της τιμής σε έναν καταχωρητή (αν πρόκειται για εντολή φόρτωσης), ή στην μνήμη (αν πρόκειται για εντολή αποθήκευσης).
Η μνήμη βρίσκεται σε κατάσταση ανάγνωσης στην ίδια διεύθυνση (με την ενεργοποίηση των σημάτων Memread και IorD). Αυτά τα σήματα πρέπει να διατηρηθούν ενεργά στην διάρκεια των καταστάσεων, επειδή η έξοδος της ALU και η μνήμη δεν είναι αποθηκευμένες σε κάποιον καταχωρητή. Εάν οι τιμές της μονάδας ελέγχου άλλαζαν, τότε η έξοδος της ALU και η μνήμη θα άλλαζαν και η τιμή του αποτελέσματος σε μια εντολής φόρτωσης δεν θα ήταν σωστή. Με αυτές τις τιμές σταθερές, τα σήματα ελέγχου του πολυπλέκτη (MemtoReg=1 και RegDst=0), θα στείλουν της έξοδο της ALU στο αρχείο καταχωρητών για εγγραφή, χρησιμοποιώντας το rs σαν αριθμό του καταχωρητή. Μετά από αυτή την κατάσταση, που αντιστοιχεί στο βήμα επανεγγραφής, η επόμενη κατάσταση είναι η κατάσταση 0.
 |
 |