《cu的功能及設計》ppt課件-文庫吧
2024-12-22 13:54 本頁面
【正文】 據(jù)線 數(shù)據(jù)線 MAR MDR Y MDRO Yi Yi ALU ACO ACO ALUi ALUi AC Z ZO ZO ACi ACi MARi MARi ALU 三、多級時序系統(tǒng) 1. 機器周期 (1) 機器周期的概念 (2) 確定機器周期需考慮的因素 (3) 基準時間的確定 所有指令執(zhí)行過程中的一個基準時間 每條指令的執(zhí)行 步驟 每一步驟 所需的 時間 ? 以完成 最復雜 指令功能的時間 為準 ? 以 訪問一次存儲器 的時間 為基準 若指令字長 = 存儲字長 取指周期 = 機器周期 2. 時鐘周期 （節(jié)拍、狀態(tài)） 一個機器周期內(nèi)可完成若干個微操作 每個微操作需一定的時間 用時鐘周期控制產(chǎn)生一個或幾個微操作命令 將一個機器周期分成若干個時間相等的 時間段（ 節(jié)拍、狀態(tài)、時鐘周期 ） CLK T0 T1 T2 T3 時鐘周期 2. 時鐘周期 （節(jié)拍、狀態(tài)） 機器周期 機器周期 T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 T3 3. 多級時序系統(tǒng) 機器周期、節(jié)拍（狀態(tài)）組成多級時序系統(tǒng) 一個指令周期含若干個機器周期 一個機器周期包含若干個時鐘周期 CLK 機器周期 機器周期 機器周期 （取指令） （取有效地址） （執(zhí)行指令） 指令周期 T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 T3 機器周期 機器周期 （取指令） （執(zhí)行指令） 指令周期 T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 節(jié)拍 (狀態(tài) ) 節(jié)拍 (狀態(tài) ) 四、控制方式 產(chǎn)生不同微操作命令序列所用的時序控制方式 1. 同步控制方式 任一微操作均由 統(tǒng)一基準時標 的時序信號控制 CLK 機器周期 機器周期 機器周期 （取指令） （取有效地址） （執(zhí)行指令） 指令周期 T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 T3 (1) 采用 完全統(tǒng)一 的機器周期和節(jié)拍 以 最長 的 微操作序列 和 最繁 的微操作作為 標準 (2) 采用不同節(jié)拍的機器周期 機器周期 機器周期 （取指令） （執(zhí)行指令） 指令周期 T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 節(jié)拍 (狀態(tài) ) 機器周期 機器周期 （取指令） （執(zhí)行指令） T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 T3 T T 延長 (3) 采用中央控制和局部控制相結(jié)合的方法 T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 中央控制節(jié)拍 T* T* T* 局部控制節(jié)拍 T3 T0 T1 中央控制節(jié)拍 機器周期 執(zhí)行周期 指令周期 取指周期 T0 T1 T2 T3 局部控制的節(jié)拍寬度與 中央控制的節(jié)拍寬度一致 2. 異步控制方式 無基準時標信號 無固定的周期節(jié)拍和嚴格的時鐘同步 采用 應答方式 3. 聯(lián)合控制方式 4. 人工控制方式 (1) Reset (2) 連續(xù) 和 單條 指令執(zhí)行轉(zhuǎn)換開關 (3) 符合停機開關 同步與異步相結(jié)合 五、多級時序系統(tǒng)實例分析 1. 8085 的組成 A15~A8 中斷控制 AC(8) TR(8) FR(5) IR(8) IDAL（ 16） PC（ 16） SP（ 16） L（ 8） H（ 8） E（ 8） D（ 8） C（ 8） B（ 8） 指令譯碼 和 機器周期 編碼 ALU 定時和控制 時鐘 控制 狀態(tài) DMA 復位 ABR(8) ADBR(8) 8位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線 I/O控制 INTA INTR SID SOD CLK Ready RD WR ALE IO/M HLDA Reset AD7~AD0 2. 8085 的外部引腳 (1) 地址和數(shù)據(jù)信號 (2) 定時和控制信號 (3) 存儲器和 I/O 初始化 A15~A8 AD7~AD0 SID SOD 入 X1 X2 入 HOLD Ready 出 HLDA 出 CLK ALE S0 S1 IO/M RD WR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 X1 X2 Reset out SOD SID Trap INTA AD0 AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6 AD7 Vss INTR Vcc HOLD HLDA CLK(out) Rsest in Ready IO/M S1 RD WR ALE S0 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 (4) 與中斷有關的信號 (5) CPU 初始化 (6) 電源和地 出 INTA Trap 重新啟動中斷 入 INTR 入 Reset in 出 Reset out Vcc +5V Vss 地 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 X1 X2 Reset out SOD SID Trap INTA AD0 AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6 AD7 Vss INTR Vcc HOLD HLDA CLK(out) Rsest in Ready IO/M S1 RD WR ALE S0 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 3. 機器周期和節(jié)拍（狀態(tài)）與控制信號的關系 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T1 T2 T3 M1 M2 M3 PC out PC+1 Ins IR X PC out PC+1 By Z Z out A Port IO PORT ACC byte PCL Instr PCL PCH PCH IO PORT 3MHZ CLK A15~A8 AD7~AD0 ALE RD WR IO/M 小結(jié) 每個 控制 信號 在 指定機器周期 的 指定節(jié)拍 T 時刻 發(fā)出 機器周期 M1 取指令操作碼 機器周期 M2 取設備地址 機器周期 M3 執(zhí)行 ACC 的內(nèi)容寫入設備 以一條輸出指令（ IO 寫 ）為例 組合邏輯設計 一、組合邏輯控制單元框圖 1. CU 外特性 IR 節(jié)拍發(fā)生器 CU T0 T1 Tn … CLK （機器
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