【正文】 8 的芯片組成，需 4K8的芯片 3 片。 地址譯碼方案：用 A15A14A13A12 作譯碼器輸入，則 Y2 和 Y3 選 RAM1， Y4和 Y5 選 RAM2 ， Y6和 Y7選RAM3， Y9 選 ROM1， Y10 選 ROM2 ， Y11 選 ROM3。儲器的組成結(jié)構(gòu)圖及與 CPU的連接圖如圖所示。 多體交叉存儲模塊可以有兩種不同的方式進行訪問 ： 同時訪問 :所有模塊同時啟動一次存儲周期，相對各自的數(shù)據(jù)寄存器并行地讀出或?qū)懭胄畔?；同時訪問要增加數(shù)據(jù)總線寬度 ,但能一次提供多個數(shù)據(jù)或多條指令。 交叉訪問 :M 個模塊按一定的順序輪流啟動各自的訪問周期，啟動兩個相鄰模塊的最小時間間隔等于單模塊訪問周期的 1／ M。 M 個交叉模塊的使用率是變化的，大約在 之間 第五章 指令系統(tǒng)的定義 :一臺計算 機能直接識別并執(zhí)行的機器指令的集合 . ★ 指令和數(shù)據(jù)的聯(lián)系和區(qū)別 :聯(lián)系 :都是以二進制碼的形式存儲的。 區(qū)別 :指令的地址是由程序計數(shù)器 (PC)規(guī)定的，而數(shù)據(jù)的地址是由指令規(guī)定的。在程序執(zhí)行過程中，要避免修改指令 ,但可以修改數(shù)據(jù)。 ★ 討論 RISC 和 CISC 在指令系統(tǒng)方面的主要差別 ： RISC 的指令系統(tǒng)具有下述一些特點（ CISC 不具備） 主要是頭四點 優(yōu)先選取使用頻率最高的一些簡單指令，以及一些很有用但不復雜的指令。避免復雜指令。 指令長度固定，指令格式種類少，尋址方式種類少。指令時間各字段的劃分比較一致，各字段的 功能也比較規(guī)整。 只有取數(shù) /存數(shù)指令（ load/store）訪問存儲器，其余指令的操作都在寄存器之間進行。 MM和 12 CPU 中通用寄存器數(shù)量相當多。算術(shù)邏輯運算指令的操作數(shù)都在通用寄存器中存儲。 大部分指令在一個或小于一個機器周期內(nèi)完成。 以硬布線控制邏輯為主，不用或少用微碼控制。 一般用高級語言編程，特別重視編譯優(yōu)化工作，以減少程序執(zhí)行時間。 尋址方式 (或編址方式 )是指 :確定本條指令的數(shù)據(jù)地址及下一條要執(zhí)行的指令地址的方法，它與計算機硬件結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)，而且對指令格式和功能有很大影響 。 在可變長度的指令系統(tǒng)的設計中， 到底使用何種擴展方法有一個重要的原則， 就是使用頻度 (即指令在程序中的出現(xiàn)概率 )高的指令應分配短的操作碼；使用頻度低的指令相應地分配較長的操作碼。 指令的平均長度 ： =∑ Pi*Ii 字長是 指計算機能直接處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，它是計算機的一個重要技術(shù)指標 ， 指令的長度通常為字節(jié)的整數(shù)倍。 在計算機中的基本數(shù)據(jù)有邏輯 (布爾 )數(shù)、定點數(shù) (整數(shù) )、浮點數(shù) (實數(shù) )、十進制數(shù)、字符串、數(shù)組等。 根據(jù)地址碼指的是寄存器地址還是存儲器地址，間接尋址又可分為 寄存器間接尋址和存儲器間 接尋址兩種方式 堆棧 是由若干個連續(xù)存儲單元組成的 先進后出（ first in last out,FILO）存儲區(qū)，第一個送人堆棧中的數(shù)據(jù)存放在棧底，最近送入堆棧中的數(shù)據(jù)存放在棧頂。 主要用來暫存中斷和子程序調(diào)用時現(xiàn)場數(shù)據(jù)及返回地址，用于訪問堆棧的指令只有壓入 (即進棧 )和彈出 (即退棧 )兩種 第六章 ▲ 中央處理器（ CPU）是指運算器、控制器和 cache 控制器的作用 是協(xié)調(diào)并控制計算機的各個部件執(zhí)行程序的指令序列。 控制器具有的基本功能 ：取指令、分析指令、執(zhí)行指令、控制程序和數(shù)據(jù)的輸入與結(jié)果輸出、對異常情況和某些請求的處理 簡述計算機工作過程 ：加電→產(chǎn)生 reset 信號→執(zhí)行程序→停機→停電 工作過程 實現(xiàn)原理： 當前正在執(zhí)行的指令地址是放在控制器的程序計數(shù)器 (PC)中的。 ★ 控制器基本組成框圖 ： ▲ 簡述控制器的構(gòu)成及部件的功能。 1 程序計數(shù)器（ PC） ：用來存放當前正在執(zhí)行的指令地址或即將要執(zhí)行的下一條指令地址 2 指令寄存器（ IR） ：用以存放當前正在執(zhí)行的指令，以便在指令執(zhí)行過程中控制完成指令的全部功能 3 脈沖源及啟停電路 ： 脈沖源產(chǎn)生一定頻率的脈沖信號作為整個機器的時鐘脈沖，是機器周期和工作脈沖的 基準信號。在機器剛加電時還產(chǎn)生一個總啟停電路保證可靠地送出或封鎖完整 的時鐘脈沖，控制時自己發(fā)生或停止，從而啟動機器工作或使之停機 13 4 時序控制信號形成部件： 當機器啟動時，在 CLK 時鐘作用下，根據(jù)當前正在執(zhí)行的指令的需要，產(chǎn)生相應的時序控制信號 產(chǎn)生控制信號一般有微程序控制和硬布線控制 CPU（運算控制器）邏輯框圖： 微程序 加法指令的 4 條微 指令： ★ 1)取指微指令 ①指令地址送地址總線： PC→ AB(1) ②發(fā)訪存控制命令， ADS(21)， M／ IO=1(22)， W／ R=0(23)。從存儲器取指令送 數(shù)據(jù)總線。 ③指令送指令寄存器： DB→ IR(5) ④程序計數(shù)器 +1： PC 十 1(3) (2)計算地址微指令 ①取兩個源操作數(shù) (計算地址用 )： rsl→ GR(8)， (rsl) → ALU(10)， disp→ ALU(4)。 ②加法運算： “+”(13)。 ③有效 地址送地址寄存器： ALU→ AR(19)。 (3)取數(shù)微指令 ①數(shù)據(jù)地址送地址總線： AR→ AB(20)。 ②發(fā)訪存控制命令： ADS(21)， M／ IO(22)， W／ R(23)。由存儲器將數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)總線 DB。 ③數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)寄存器： DB→ DR(6) 14 (4)加法運算和送結(jié)果微指令 ①兩源操作數(shù)送 ALU： rs→ GR(9)， (rs) → ALU(11)； DR→ ALU(12)。 ②加法運算： “+”(13) ③送結(jié)果； ALU→ GR(17) ▲ 在微型機系統(tǒng)中，外 圍設備通過 適配器（接口） 與主板的系統(tǒng)總線相連接 微程序控制器件框圖： 當前正在執(zhí)行的微指令，稱為 現(xiàn)行微指令 ，現(xiàn)行微指令所在的控制存儲器單元的地址稱為 現(xiàn)行微地址 ，現(xiàn)行微指令執(zhí)行完畢后，下一條要執(zhí)行的微指令稱為 后繼微指令 ，后繼微指令所在的控存單元地址稱為 后繼微地址 。所謂 微程序流的控制 是指當前微指令執(zhí)行完畢后，怎樣控制產(chǎn)生后繼微地址。 微指令的編譯法（編碼譯碼方法）： 直接控制法、字段直接編譯法、字段間接編譯法、常數(shù)源字段 E 等 產(chǎn)生后繼微指令地址的兩種方法： (1)由指令操作碼譯碼器產(chǎn)生后 繼微地址。 (2)由微指令的下址字段指出后繼微地址。 微指令的格式大體上可分成兩類 ： 一是水平型微指令 二是垂直型微指令 : 水平型微指令與垂直型微指令的比較 (1)水平型微指令并行操作能力強，效率高，靈活性強，垂直型微指令則差。 (2)水平型微指令執(zhí)行一條指令的時間短，垂直型微指令執(zhí)行時間長。 (3)由水平型微指令解釋指令的微程序，具有微指令字比較長，但微程序短的特點。垂直型微指令則相反，微指令字比較短而微程序長。 (4)水平型微指令用戶難以掌握，而垂直型微指令與指令比較相似，相對來說 ，比較容易掌握。 控制器的控制方式 ： 每條指令和每個微操作所需的執(zhí)行時間不相同，如何形成控制不同微操作序列的時序控制信號就有多種方法，稱為控制器的控制方式，常用的有同步控制方式、異步控制方式和聯(lián)合控制方式。 在大部分情況下，每一步由一個機器周期實現(xiàn)，如何區(qū)分一條指令的 4 個機器周期呢？ 1 考慮兩位計數(shù)器的譯碼輸出來表示當前所處的機器周期 2 用 4 位觸發(fā)器來分別表示 4 個