北航計(jì)算機(jī)組成原理講義_1introduction-資料下載頁(yè)
2025-10-09 12:11本頁(yè)面
【正文】 總線(xiàn)A C ： 累加器A L U ：算術(shù)邏輯運(yùn)算單元A , B ：緩沖器G R ： 通用寄存器I R ： 指令寄存器I D ： 指令譯碼器P C ： 程序計(jì)數(shù)器M A R ：地址寄存器M B R ：數(shù)據(jù)寄存器Instruction Fetch Instruction Decode Operand Fetch Execute Result Store Next Instruction 根據(jù) PC內(nèi)容從存儲(chǔ)器取指令送 IR 指令譯碼器譯碼（解釋指令），形成微操作控制信號(hào) 在控制信號(hào)的作用下取操作數(shù)送運(yùn)算器 運(yùn)算器執(zhí)行指令功能 保存指令結(jié)果 形成下條指令的地址并送 PC 計(jì)算機(jī)的時(shí)序控制方式 ?指令＝微操作序列 ? 從微操作本身所執(zhí)行的功能來(lái)看，不同的微操作執(zhí)行時(shí)間應(yīng)該不同。 ? 對(duì)微操作的定時(shí)方式成為不同時(shí)序控制方式的主要差別 ?時(shí)序控制方式 ? 異步控制方式：不同的微操作具有不同的定時(shí) ? 定時(shí)精確，性能指標(biāo)高 ? 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，時(shí)間與空間的矛盾 ? 同步控制方式：所有的微操作安排同樣的執(zhí)行時(shí)間 ? 統(tǒng)一定時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ? 最復(fù)雜的微操作成為標(biāo)準(zhǔn)，存在時(shí)間浪費(fèi)的現(xiàn)象，性能受到影響 ? 機(jī)器主頻（主時(shí)鐘周期）：微操作周期 同步控制方式的時(shí)序系統(tǒng) ?時(shí)序概念與時(shí)序信號(hào) ? 指令周期：指令執(zhí)行的時(shí)間，包括取指令、分析指令、執(zhí)行指令所需的時(shí)間。 ? 機(jī)器周期：指令周期按功能分成幾個(gè)不同的階段，每個(gè)階段所需的時(shí)間，稱(chēng)為一個(gè)機(jī)器周期。比如取指周期，取數(shù)周期等。 ? 節(jié)拍周期：也是時(shí)鐘周期，微操作執(zhí)行的時(shí)間。 ? 時(shí)鐘脈沖信號(hào)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本定時(shí)信號(hào)，是其他時(shí)序信號(hào)的基準(zhǔn) ? 一個(gè)指令周期 ＝ N 個(gè)機(jī)器周期 ? 一個(gè)機(jī)器周期 ＝ N 個(gè)節(jié)拍周期 主時(shí)鐘發(fā)生器 節(jié)拍發(fā)生器機(jī)器周期觸發(fā)器主振?時(shí)序部件 同步控制方式的時(shí)序系統(tǒng) ?時(shí)序關(guān)系 主時(shí)鐘節(jié)拍T 1節(jié)拍T2節(jié)拍T3節(jié)拍T4機(jī)器周期M1機(jī)器周期M2機(jī)器周期M3指令周期時(shí)序電路示例 0QDQ0QDQ0QDQ1QDQT3 T2 T1 T0CL K?節(jié)拍周期發(fā)生器：移位器電路 ? 初始值為 0001 ? 每一個(gè) CLK脈沖變化一次： 0001 ? 0010 ? 0100 ? 1000 ? 0001
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