計算機原理第五章cpu的工作機理與程序設計(編輯修改稿)
2024-10-22 20:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ① 壓入指令 PUSH SRC （ SP） 2 ? SP，（ SRC） ? （ SP） SRC為 R， 為單字節(jié)指令 01010 REG SRC為 M， 為 2 — 4字節(jié) ②彈出指令 POP DEST （ (SP)） ? DEST， （ SP） +2 ? SP DEST為 R， 01011 REG DEST為 M， 為 2 — 4字節(jié) 第二節(jié) 指令流程與組合邏輯控制器 設計組合邏輯控制部件的步驟為： 設計時序系統(tǒng)：設計工作周期、節(jié)拍、脈沖時序信號 擬定指令流程圖與微操作時間表 微命令的邏輯綜合與微操作的實現(xiàn) 一、時序系統(tǒng) 工作周期 機器周期（ CPU周期 ） 模型機設置六種工作周期 （ 1）取指周期 FC： 取指譯碼 （ 2）源周期 SC： 形成源地址，獲得源操作數(shù) （ 3）目的周期 DC： 形成目的地址，獲得目的操作數(shù) （ 4）執(zhí)行周期 EC： 運算、存結果 /形成轉移地址 （ 5）中斷響應周期 IC： 硬件轉中斷服務程序 （ 6） DMA傳送周期 DMAC： CPU不操作 周期狀態(tài)觸發(fā)器： 6個觸發(fā)器對應上面 6種工作周期，任一時刻只有一個為 1 2。節(jié)拍（時鐘周期） 每個工作周期分為若干節(jié)拍 模型機節(jié)拍寬度：訪內(nèi)操作所需時間（最長微操作所需的時間） 節(jié)拍發(fā)生器： T=0， 繼續(xù)發(fā) T+1， 否則 T恢復 0 （ 3）工作脈沖 同步定時脈沖：在模型機中每個節(jié)拍末尾給一個工作脈沖 P， 作為各種同步脈沖來源 T P 打入 R 下 一 個 T開始 二、指令流程與微操作時間表 擬定指令流程通常有兩種方式 以工作周期為線索，擬定各類指令在本工作周期操作流程 — 易于優(yōu)化 按指令類型分別擬定指令流程 — 易于理解 取指周期 FC 公共操作：所有指令需要 （ 1）進入 FC的條件 4種進入 FC的情況 ① 初始化置入 FC： 開機、復位 、“ 1” ?FC觸發(fā)器 ② 一條指令執(zhí)行結束：無 DMA、 I ③ 轉入中斷服務程序前： IC周期后 ④ 恢復被暫停的程序：完成 DMA后，并無 DMA和 I 1 FC=EC（ 1 IC ? 1 DMAC） +IC+DMAC（ 1 DMAC ? 1 IC） （ 2）取指流程 FT0 PC?MAR FT1 M ?MDR ?IR； PC+1 ?PC （ 3）微操作時間表 FT0 : PC IB， CPMAR（ P）， CPT（ P）， T+1 FT1 : MAR AB， RD， W/ B， DB MDR 完成M ? MDR MDR IB， CPIR（ P） 完成 MDR ? IR PC+1， CPPC（ P） 完成 PC+1 ? PC CPT（ P）， CPFC（ P）， CPSC（ P） 或CPDC（ P） 或 CPEC（ P） MOV指令 （ 1） FC同前 （ 2） SC— 根據(jù)尋址方式產(chǎn)生分支 R型： ST0： PC+1（ 因為 R型 MOV至少有 2字節(jié)） ST1： Ri? C（ C是模型機暫存器） Imm型： ST0： PC+1 ST1： PC ? MAR（ PC存放 Imm地址） ST2： M? MDR ? C ； PC+1 ? PC ST3： PC+1 ? PC（ If是 Imm16） [RBI]型 : ST0： PC+1 ? PC ST1： RBI ? MAR ST2： M? MDR? C di型（直接）： ST0： PC+1 ? PC ST1： PC ? MAR ST2： M? MDR ? MAR ； PC+1 ? PC
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