控制器的功能及組成概述指令的執(zhí)行流程時序產(chǎn)生電路組合-資料下載頁
2025-10-02 17:24本頁面
【導讀】現(xiàn)代計算機工作的本質(zhì)是什么？執(zhí)行程序,完成程序功能。依次排列起來的指令代碼。證全機各部件有節(jié)奏的工作。的全部控制信號。PC的值應自動修正，加一個增量。訪存地址送到MAR中。暫存對主存讀寫的信息。用來存放從存儲器中取出的指令。指令，為指令的執(zhí)行作好準備。該部件是控制器的核心。包括脈沖源、啟?？刂?、節(jié)拍信號發(fā)生器。提供各種定時信號。錯、電壓下降以及外設(shè)的輸入輸出請求。都是在執(zhí)行一條指令進行一次判斷。8位、16位、32位以及64位。至少需要一個時鐘周期。8086和8088：12個時鐘周期；80286和80386：；周期可執(zhí)行3條或更多指令；算機整體性能作用很大。內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的。速度，與CPU實際的運算能力并沒有直接的關(guān)系。響CPU性能的關(guān)鍵因素之一。工作電壓以低于。存以及輸入輸出設(shè)備之間一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘俊＞嚯x，可以用線寬來描述制造工藝。意味著芯片上包括的晶體管數(shù)目越多。32nm的制造工藝是下一代CPU的發(fā)展目標。不同指令的操作步驟數(shù)，
【正文】 … … 控制信號 標志 控制 信號 C1 C2 C3 C5 ADD @ X 間址周期 PC IR AC CU 時鐘 ALU M D R M A R … … … 控制信號 標志 控制 信號 1. 不采用 CPU 內(nèi)部總線的方式 C1 C2 C5 ADD @ X 執(zhí)行周期 C7 C6 C8 … 控制信號MDR CU (1) ADD @ X 取指周期 ? PC ? CU 發(fā)讀命令 1 R ? MDR ? OP（ IR） ? （ PC） + 1 PC IR PC MAR AC Y ALU Z … 控制信號 IRi IRi PCO PCO MARi MARi MDRO MDRO … ? 數(shù)據(jù)線 數(shù)據(jù)線 控制信號 CPU 內(nèi) 部 總 線 時鐘 2. 采用 CPU 內(nèi)部總線方式 地址線 地址線 MAR MDR IR CU (2) ADD @ X 間址周期 ? MDR ? 1 R ? MDR 有效地址 Ad（ IR） MDRO MDRO 時鐘 CU IR PC MAR MDR AC Y ALU Z … 控制信號 … 控制信號 CPU 內(nèi) 部 總 線 IR MARi MARi 地址線 地址線 MAR IRi IRi MDRO 形式地址 MAR 時鐘 CU IR PC MAR MDR AC Y ALU Z … 控制信號 CPU 內(nèi) 部 總 線 MDRO MDRO (3) ADD @ X 執(zhí)行周期 ? 1 R ? MDR ? Z ? AC ?（ AC） +（ Y） ? MDR 控制信號 … MAR 地址線 地址線 數(shù)據(jù)線 Y MDRO Yi Yi ALU ACO ACO ALUi ALUi AC Z ZO ZO ACi ACi MARi MARi ALU T1節(jié) 拍： PC→MAR T2節(jié) 拍： READ M T3節(jié) 拍： PC+1→PC T4節(jié) 拍： MDR→IR 、指令譯碼 這對于所有的指令都是一樣的，因此稱為公操作 。 設(shè)每個機器周期內(nèi)包含 4個節(jié)拍 (T1～ T4)，讀取指令 的過程可描述為： 取數(shù)指令的操作流程如下： T1節(jié)拍 ： IR（ ADR） → MAR T2節(jié)拍 ： READ M T3節(jié)拍 ： MDR→BUS T4節(jié)拍 ： BUS→AC 同樣是取數(shù)指令，如果采用間接尋址方式，則至少需要兩個執(zhí)行周期， 取操作數(shù)地址 周期和 取操作數(shù) 周期。 T1拍： IR →MAR T2拍： READ M T3拍： DBUS →MDR T4拍： MDR →MAR T1拍： READ M T2拍： DBUS →MDR T3拍： MDR →AC T4拍： WAIT CPU周期 1 CPU周期 2 PC→MARRD MPC+1→PCMDR→IR指令譯碼IR(A DR)→ MARIR(A DR)→ MARIR(A DR)→ MARIR(A DR)→ MARLDA STA ANDADDIR(A DR)→ PCJMPAC→A CCOMRD MRD MWE MRD MAC→M DR讀出操作讀出操作讀出操作 寫入操作AC+M DR→A C AC∩M DR→ ACMDR→ BUS→ ACJMPZZF=1?IR(A DR)→ PCNY0→啟停邏輯HALT不同指令的 流程 指令和數(shù)據(jù)都存放在主存，如何識別從主存儲器中取出的是指令還是數(shù)據(jù)？ 請分別寫出匯編指令 INC R0 INC [R0] 的指令流程，并比較它們的區(qū)別。 練習：
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