控制器的功能及組成概述指令的執(zhí)行流程時(shí)序產(chǎn)生電路組合(編輯修改稿)
2024-11-16 17:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 202020xxxx 8F00 2020 程序計(jì)數(shù)器 運(yùn)算器 控制器 控制 存儲(chǔ)器 用于運(yùn)算器 輸入設(shè)備 主存儲(chǔ)器 控制總線 0 001 0790 C Z V S 接口 . PC AR IR 數(shù)據(jù)總線 地址總線 ALU 乘商寄存器 6688 1234 R9 4275 操作數(shù) 地址 操作碼 寄存器組 映射 地址寄存器 指令寄存器 微程序定序器 主振 脈沖 微指令寄存器 下地址字段內(nèi)容 2020 8800 2020 8309 8280 2020 802 2020 2020 8309 2020 0 AR?PC， PC ? PC+1 讀內(nèi)存， IR?讀出內(nèi)容 寫內(nèi)存，總線 ?R9+0 AR?R0+0 2020 + STRR [R0], R9 2020xxxx 8F00 4275 4275 程序 計(jì)數(shù)器 運(yùn)算器 控制器 控制 存儲(chǔ)器 用于運(yùn)算器 輸入 /出設(shè)備 主存儲(chǔ)器 控制總線 C Z V S 接口 . PC AR IR 數(shù)據(jù)總線 地址總線 ALU 乘商寄存器 6688 1234 R9 操作數(shù) 地址 操作碼 寄存器組 映射 地址寄存器 指令寄存器 微程序定序器 主振 脈沖 微指令寄存器 下地址字段內(nèi)容 2020 2020 2020 2020 2020 8280 A AR?PC 讀內(nèi)存， IR?讀出內(nèi)容 讀設(shè)備， R0?讀出內(nèi)容 PC ? PC+1 AR?I/O port IN 80 0001 0790 8800 2020 8309 8280 8F00 80 4275 這種有條不紊地工作，對(duì)各種操作信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、撤銷時(shí)間及相互之間的關(guān)系都應(yīng)有嚴(yán)格的要求。對(duì)操作信號(hào)施加時(shí)間上的控制，稱為時(shí)序控制。只有嚴(yán)格的時(shí)序控制，才能保證各功能部件組合構(gòu)成有機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 CPU之所以能夠自動(dòng)地識(shí)別指令和數(shù)據(jù)，又能自動(dòng)地執(zhí)行指令，是因?yàn)樗馨闯绦蛑械闹噶钚蛄腥≈?，并?duì)指令進(jìn)行譯碼、執(zhí)行。 CPU取指令、執(zhí)行指令的序列依此重復(fù)，直至遇到停機(jī)指令。 時(shí)序系統(tǒng) 一、 指令周期的基本概念 1 . 指令周期 取出并執(zhí)行一條指令所需的全部時(shí)間 完成一條指令 執(zhí)行 取指、分析 取指階段 取指周期 執(zhí)行階段 執(zhí)行周期 （取指、分析） （執(zhí)行指令） 指令周期 取指周期 執(zhí)行周期 2. 每條指令的指令周期不同 取指周期 指令周期 取指周期 執(zhí)行周期 指令周期 NOP ADD X 取指周期 間址周期 指令周期 執(zhí)行周期 取指周期 間址周期 指令周期 執(zhí)行周期 中斷周期 ADD @X 3. 指令周期流程 取指周期 執(zhí)行周期 有間址嗎？ 有中斷嗎？ 間址周期 中斷周期 是 是 否 否 4. CPU 工作周期的標(biāo)志 取 指令 取 地址 取 操作數(shù) 存 程序斷點(diǎn) 取指周期 間址周期 執(zhí)行周期 中斷周期 FE D IND D INT D CLK 1 FE 1 IND 1 EX 1 INT EX D CPU 的 4個(gè)工作周期 通常，每個(gè)機(jī)器周期都有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的周期狀態(tài)觸發(fā)器。機(jī)器運(yùn)行在不同的機(jī)器周期，其對(duì)應(yīng)的周期狀態(tài)觸發(fā)器被 置“ 1” ，顯然，在機(jī)器運(yùn)行的任何時(shí)刻只能建立一個(gè)周期狀態(tài)，因此， 有一個(gè)且僅有一個(gè)觸發(fā)器被置“ 1” 。 5. 機(jī)器周期的基本概念 1) 機(jī)器周期的概念 2) 確定機(jī)器周期需考慮的因素 3) 基準(zhǔn)時(shí)間的確定 所有指令執(zhí)行過(guò)程中的一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間 每條指令的執(zhí)行 步驟 每一步驟 所需的 時(shí)間 ? 以完成 最復(fù)雜 指令功能的時(shí)間 為準(zhǔn) ? 以 訪問(wèn)一次存儲(chǔ)器 的時(shí)間 為基準(zhǔn) 若指令字長(zhǎng) = 存儲(chǔ)字長(zhǎng)
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