sap-1cpu及計算機的組成架構(gòu)介紹(存儲版)
【正文】 cp=‘0’ then? ……? when s2=? ……? When s3=? nstate=s4。 when s1= nstate =s2。? END IF。 cpu next state? WHEN S1= (increment state fetch cycle2)? NState=S2。程序說明 :? 實際上仍是使用 whenelse方式 ,以類似查表方式作 ROM的設(shè)計 .? 這個 ROM有個 CE使能接腳 ,它必須為 “0”時 ,才接受讀取數(shù)據(jù)的命令 . 仿真結(jié)果 :略 四 .SAP1 CPU設(shè)計與仿真SAPCPU在前面所提的指令 ,它們執(zhí)行的指令周期總長度基本上都是 6個脈沖長度 ,這可以用下圖說明 S0 S1 S2 S3 S4 S5 (Fetch) 磅 (Execute) Machine Cycle Instruction Cycle 圖 2: SAP1指令周期 (Instruction Cycle)時序狀態(tài) S0S2范圍為指令周期 ,而時序狀態(tài) S3S5為指令執(zhí)行周期 .下面是每個時序狀態(tài)下 ,SAP1 CPU的工作任務(wù) : (Fetch Cycle) (1)狀態(tài) S0: (尋址狀態(tài) , Address State) 這個狀態(tài)下 ,“程序計數(shù)器 ”負責將所要執(zhí)行的指令地址 值傳遞至 MAR存放 . (2)狀態(tài) S2: (增加狀態(tài) ,Increment State) 這個狀態(tài)下 ,“程序計數(shù)器 ”的值加 1,代表計數(shù)器將指針指向下一個要執(zhí)行的指令地址值 . 例如 : 原先在狀態(tài) S0時 ,“程序計數(shù)器 ”的值是 01H,它會傳遞01H給 “MAR”,然后在這個狀態(tài) S1時 ,將內(nèi)容值加 1后變成 02H,這樣以便記錄下次要執(zhí)行的指令地址值 .(3)狀態(tài) S2: (記憶狀態(tài) , Memory State) 這個狀態(tài)下 ,將把記錄在 “MAR”里的指令地址值 ,送入 “RAM”里后 ,由 “RAM”讀出該地址的指令碼 ,再將該指令放入 “指令寄存器 ”. 有一點必須強調(diào)的是 ,不論是執(zhí)行哪個指令，它們的狀態(tài) S0S2的動作方式都是相同的 ,不過狀態(tài) S3S5的動作方式就會因執(zhí)行對那個指令而有所不同 .? (1)LDA指令 狀態(tài) S3: 這個狀態(tài)下 ,上述的 09H數(shù)據(jù)傳入 MAR,以便下個狀態(tài)能取出該數(shù)值所代表的地址里的值 ,比如 20H.狀態(tài) S4: 這個狀態(tài)是將存放在 “MAR”里的 09數(shù)據(jù) ,通過 RAM讀出09H地址的數(shù)據(jù) ,比如是數(shù)值 20H數(shù)值至 “累加器 ”狀態(tài) S5: 這個狀態(tài)下的 LDA指令并沒有作用(2)ADD指令狀態(tài) S3: 這個狀態(tài)下 ,上述的 AH數(shù)據(jù)將傳入 MAR,以便下個狀態(tài)取出該數(shù)值所代表地址里的內(nèi)容值 ,比如是數(shù)值 14H狀態(tài) S4: 這個狀態(tài)是將存放 “MAR”里的 AH數(shù)據(jù) ,通過RAM讀出 AH地址內(nèi)的數(shù)據(jù)狀態(tài) S5: 這個狀態(tài)是將存在 “累加器 ”和 “B 寄存器 ”的數(shù)值內(nèi)容存放入 “加減法器 ”相加后 ,再將相加結(jié)果放回 “累加器 ” (3)SUB指令狀態(tài) S3: 這個狀態(tài)下 ,上述的 BH數(shù)據(jù)傳入 MAR,以便下個狀態(tài)能取出該數(shù)值所代表地址里的值狀態(tài) S4: 這個狀態(tài)是將存放在 “MAR”的 BH數(shù)據(jù) ,通過 RAM讀出 BH地址內(nèi)的數(shù)據(jù)狀態(tài) S5: 這個狀態(tài)是將存放在 “累加器 ”和 “B寄存器 ”的數(shù)值放入 “加減法器 ”相減后 ,再將相減后結(jié)果放回 “累加器 ”O(jiān)UT指令狀態(tài) S3: 這個狀態(tài)下 ,累加器的內(nèi)容將經(jīng) Wbus傳至 “輸出寄存器 ”,然后顯示在二進制顯示裝置 .狀態(tài) S4: 這個狀態(tài) OUT指令沒有作用 .狀態(tài) S5: 這個狀態(tài) OUT指令沒有作用(5)HLT指令狀態(tài) S3: 這個狀態(tài)下 “控制器 /序列發(fā)生器 ”將停止送出脈沖信號 CLK,這時 S
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