計(jì)算機(jī)組成原理cpu設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-07-06 07:38本頁(yè)面
【正文】 0微地址寄存器（UAR）SEL UPOS ADDR4兩種可能的下址方式（由MUX實(shí)現(xiàn)選擇）S＝1―――操作碼映象（經(jīng)指令譯碼進(jìn)入下一條指令的執(zhí)行周期）S＝0―――絕對(duì)跳轉(zhuǎn)（下一條要執(zhí)行的微指令在控存內(nèi)）工作原理分析描述1） 確定微子程序的第一條指令入口地址。ALUS1= SUB12ALUS2= OR2緩沖器控制信號(hào)許多操作需從內(nèi)部總線上獲取數(shù)據(jù)，ＣＰＵ必須能控制緩沖器以便在合適的時(shí)間將正確的數(shù)據(jù)放到總線上，為此應(yīng)滿足如下邏輯關(guān)系。3 利用IR映射1 [IR]0來(lái)確定指令的執(zhí)行如下表IR計(jì)數(shù)值狀態(tài)001000COM1011010JREL1101100OR1111110SUB1指令的執(zhí)行FETCH1――――――――――――――――0FETCH2――――――――――――――――1FETCH3――――――――――――――――2COM1: ――――――――――――――――8JREL1：――――――――――――――――10 OR1： ――――――――――――――――12 OR2： ――――――――――――――――13 SUB11：――――――――――――――――14 SUB12：――――――――――――――――15FETCH3FETCH1FETCH2OR1SUB11COUNTERLD INC CLR012DECODER8.1012131415COM1JREL1OR2SUB12FETCH1FETCH2FETCH2COM1JREL1OR1OR2SUB11SUB121IR[1..0]044計(jì)數(shù)器控制信號(hào)的確定LD：在取址周期的FETCH3狀態(tài)中發(fā)出，進(jìn)入執(zhí)行周期的第一個(gè)狀態(tài)（裝載1IR[]0進(jìn)入指令的正確執(zhí)行周期）FETCH3：IR←DR[7,6], AR←DR[5…0]INC：CLR：如上圖所示根據(jù)譯碼器的輸出信號(hào)組合后產(chǎn)生ＣＰＵ中寄存器的有關(guān)信號(hào)１ ARLOAD(裝載地址寄存器的控制信號(hào)) FETCH1：AR←PCFETCH3：AR←DR[5…0]2 PCLOAD PCINCPCLOAD =JREL1： PC←PC+ DR[5…0]PCINC =FETCH2：PC←PC+13 DRLOAD(實(shí)現(xiàn)DR←M)FETCH2+OR1+SUB11４ ACLOAD (實(shí)現(xiàn)AC←AC’， AC←AC∨DR，AC AC + DR39。（指令執(zhí)行完畢后，轉(zhuǎn)入的取址狀態(tài)。 )用硬布線的方法設(shè)計(jì)控制器組成： 計(jì)數(shù)器：保存當(dāng)前狀態(tài)共有9個(gè)狀態(tài)（四條指令，共有9個(gè)狀態(tài)）所以需要一個(gè)四——16位譯碼器，譯碼器中有7個(gè)狀態(tài)沒(méi)用到。6 D[5…0]PARALLELADDERPCDRTO PC66From bus2） ALU2（與AC相連）的設(shè)計(jì) 在本ALU的設(shè)計(jì)中AC和ALU的輸入輸出連接，并且利用系統(tǒng)總線把DR和ALU和輸入相連起來(lái)。CPU必須包含一個(gè)能產(chǎn)生這些結(jié)果的ALU并由PCLOAD實(shí)現(xiàn)載入，而PCINC實(shí)現(xiàn)PC←PC+18IRLOADACLOADDALUS1 ALUS2MEMBUSREADDRBUSPCBUSARLOAD6PCLOADPCINCDRLOAD828ACPCMCLKA[5…0]D[7…0]86666688ALU2ALU1DRARIRALU的設(shè)計(jì)1） ALU1（與PC相連）的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通路的分析：功ALU1必須接收PC和DR作為輸入，然后把運(yùn)算結(jié)果輸出到PC實(shí)現(xiàn)PC←PC+ DR[5…0]在本CPU中，把PC的導(dǎo)線和ALU的輸入輸出相連起來(lái)，并且利用系統(tǒng)總線把DR和ALU的輸入連接起來(lái)。CPU必須包含一個(gè)能產(chǎn)生這些結(jié)果的ALU，并由ACLOAD實(shí)現(xiàn)裝入。DRLOAD實(shí)現(xiàn)LD6． AC：必須能裝載AC + DR39。2． AR←PC
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