微體系結(jié)構(gòu)--cpu組織講義-免費閱讀
【正文】 :31:1611:31:16January 22, 2023 1意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 2023年 1月 上午 11時 31分 :31January 22, 2023 1少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。 2023年 1月 22日星期日 11時 31分 16秒 11:31:1622 January 2023 1做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。 56 UltraSPARCⅡ 的通用寄存器 靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。 51 典型微指令舉例 模型機的微指令字長為 26位，分為 8個字段，其格式如下： FOUT FALU FCP FPC FEMAR FR/W FST JC 4 5 5 2 1 2 2 5 （ 1）基本數(shù)據(jù)通路控制字段 ? FOUT ? FALU ? FCP ? FPC 寄存器的輸出控制字段 ALU的操作與 Z的移位控制字段 寄存器的同步打入控制字段 PC的操作控制字段 （ 2）訪存控制字段 ? FEMAR ? FR/W （ 3）輔助控制字段 ? FST MAR輸出控制字段。 49 （ 2）斷定方式 由 直接給定 和 測試斷定 相結(jié)合形成微地址。字段 E在微指令中的形式為 : 除上述幾種基本的編碼方法外，另外還有一些常見的編碼技術(shù)，如可采用微指令譯碼與部分機器指令譯碼的復(fù)合控制、微地址參與解釋微指令譯碼。 C0 R W 1 1 1 C0= 0 進位初值為 0 1 進位初值為 1 R= 0 不讀 1 讀 微操作控制字段編碼方法 43 例 . 某微指令 微命令按小段給出。 注意 ，在組合邏輯控制器中也存在 微命令 、 微操作 這兩個概念，它們并非只是微程序控制方式的專用概念。IR 微命令字段 181。IR 功能：存放現(xiàn)行微指令。 1． 微程序控制方式的基本思想 （ 1） 將機器指令分解為基本的 微命令序列 ，用 二進制代碼表示這些微命令，并編成微指令，多條微指令再形成 微程序 。 )]R(R[ ?? 9．鍵盤操作 微命令的綜合與產(chǎn)生 微命令的邏輯表達式都是 “ 與 或 ” 式的邏輯形態(tài)，各邏輯條件包括：指令 操作碼譯碼 信號、 尋址字段譯碼 信號、 工作周期狀態(tài) 、節(jié)拍、工作脈沖等。為此，模型機在每個節(jié)拍的末尾發(fā)一個工作脈沖 P， 作為各種同步脈沖的來源，如左圖。 CPU響應(yīng) DMA請求之后，進入 DMAT。 1．工作周期劃分 （ 1）取指周期 FT 在取指周期 FT中完成取指所需的操作 （ 2）源周期 ST 如果需要從主存中讀取源操作數(shù)，則進入 ST。 RST指令與 JMP指令的操作碼相同，可視為一條指令。 SR —— 右移，操作碼 1011。 AND—— 邏輯與，操作碼 0011。 第 5位表明 轉(zhuǎn)移方式 ，若為 0，表示相關(guān)標志位 為 0轉(zhuǎn)移 ；若為 1，表示相關(guān)標志位 為 1轉(zhuǎn)移 。 14 （ 1）雙操作數(shù)指令格式 可編程寄存器有 7個（留有一種編碼未用，留作擴展） ，地址段編號如下： 11 4．執(zhí)行算術(shù)或邏輯操作 ① R1→D ； 把 R1的內(nèi)容先送到寄存器 D 例如：完成“把寄存器 R1和 R2的內(nèi)容相加，結(jié)果送到 R3”這個功能，需要分成 3步執(zhí)行： ?實現(xiàn) Z→R3 的控制信號： ZOUT、 CPR3。 P100 7 （ 2）控制器 傳統(tǒng)控制器的主要部件包括： 指令寄存器 IR、 指令譯碼器 、程序計數(shù)器 PC、 狀態(tài)字寄存器 PSW、 時序系統(tǒng)和微操作信號發(fā)生器 。 ① 電位型微命令 ?各寄存器輸出到 ALU總線的控制信號： R0OUT、 R1OUT、 PCOUT、 SPOUT、 MDROUT等。 （ 4）與主存接口的寄存器 MAR、 MDR CPU對主存的控制信號有兩個：讀信號 RD控制對主存的讀操作；寫信號 WR控制對主存的寫操作。 P98 5 2． 運算部件 ALU的輸入 A來自暫存器 D， 輸入 B來自 ALU總線 ，運算 結(jié)果輸出到 Z 。 ? ALU運算控制信號： ADD、 SUB、 AND、 OR、 XOR等。 定義：控制器是整機的指揮中心，其基本功能就是執(zhí)行指令，即 根據(jù)指令產(chǎn)生控制信號序列 以控制相應(yīng)部件分步完成指定的操作。 P102 ② D+ R2→Z ； R2內(nèi)容送到 ALU的 B端與 D內(nèi)容通過 ALU 相加，結(jié)果送 Z ③ Z→R3 ； 將存放在 Z中的相加結(jié)果送入 R3中 ?實現(xiàn) R1→D 的控制信號： R1OUT、 CPD。 通用寄存器 R0～ R3 000～ 011 若第 0～ 5位 全為 0，表示無條件轉(zhuǎn)移 。 OR —— 邏輯或，操作碼 0100。 19 （ 4）程序控制類指令 ① 轉(zhuǎn)移指令 JMP， 操作碼 1100（ 結(jié)合標志位 ） 。 RST指令只能采用自增型寄存器間址表明轉(zhuǎn)移地址，并指定寄存器為 SP， 即尋址方式為（ SP） +。 （ 3）目的周期 DT 如果需要從主存中讀取目的地址或目的操作 ， 則進入 DT。在 DMAT中， CPU交出系統(tǒng)總線的控制權(quán) ，即 MAR、 MDR與系統(tǒng)總線脫鉤 （呈高阻態(tài)）。 工作脈沖 P的前沿： 作為打入寄存器的定時信號，它標志著一次數(shù)據(jù)通路操作的完成。例如： PCOUT = FTST （ 2）一條微指令包含的微命令， 控制實現(xiàn)一步（一個節(jié)拍）操作； 若干條微指令組成的一小段微程序解釋執(zhí)行一條機器指令。 微操作控制字段： 提供一步操作所需的微命令。IR 譯碼器 微命令 操作部件 38 I RP S WP C后 繼 指 令 地 址形 成 邏 輯微 地 址 寄存 器R O M微 操 作 控 制 字 段 順 序 控 制 字 段譯 碼 譯 碼指令代碼 運行狀態(tài) 控制存貯器 CM 微命令存儲器181。 （ 2） 微指令與微周期 微指令 微周期 —— 若干微命令的組合，以編碼形式存放在控制存儲器的一個單元中，控制實現(xiàn)一步操作。 P1 P0 1 0 0 P1P0= 00 ADD 01 ADC 10 SUB 11 SBB 2． 分段直接編譯法 功能小段 44 操作唯一； 加法器 A輸入端的控制命令放 AI字段 。 47 微程序的順序控制 P120 1．微程序入口地址的形成 每一條機器指令對應(yīng)著一段微程序，其入口就是 初始微地址 。 微操作控制字段 非測試段 測試段 指令格式： 非測試段 可由設(shè)計者直接給定，通常是后繼微地址的高位部分，用以 指定后繼微指令在某個區(qū)域內(nèi) 。 主存讀寫與 MDR操作控制字段。 , January 22, 2023 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 上午 11時 31分 16秒 上午 11時 31分 11:31: 沒有失敗
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