CPU内部专用数据通路各阶段的微操作序列利控制信号

news2024/11/24 5:28:44

 1.主存与寄存器之间的数据传送

 取指令的示例:

(PC)→MARC0有效
(MAR)→主存C1有效
1→RCU发送读命令
M(MAR)→MDRC2有效
(MDR)→IRC3有效
OP(IR)→CUC4有效
(PC)+1→PC

 由于是专用数据通路,只要两个元器件之间有数据流动就需要一条数据通路,造价昂贵,所速度十分迅速,以至于有一些微操作可以在同一时间并行完成。

2.实例

下图是一个简化了的CPU与主存连接结构示意图(图中省略了所有的多路选择器)。其中有一个累加寄存器(ACC)、一个状态数据寄存器和其他4个寄存器:主存地址寄存器(MAR)、主存数据寄存器(MDR)、程序寄存器(PC)和指令寄存器(IR),各部件及其之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传递方向。 

 

要求:
主存储器(M)
(1)请写出图中a、b、c、d 4个寄存器的名称。


(2)简述图中取指令的数据通路。

 

(PC)→MAR
(MAR)→M
M(MAR)→MDR
(MDR)→IR
OP(IR)→微操作信号发生器


(3)简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问

 

Ad(IR)→MAR
(MAR)→M
M(MAR)→MDR
(MDR)→ALU

 

(4)简述完成指令LDA X的数据通路(X为主存地址,LDA的功能是 (x)→ACC )

 

Ad(IR)→MAR(x→MAR)
(MAR)→M
M(MAR)→MDR
(MDR)→ALU→ACC

 

(5)简述完成指令ADD Y的数据通路(Y为主存地址,ADD的功能为(ACC)+(Y)→(ACC))

 

Ad(IR)→MAR(Y→MAR)
(MAR)→M
M(MAR)→MDR
(MDR)→ALU,(ACC)→ALU
ALU→ACC

 

(6)简述完成指令STA Z的数据通路(Z为主存地址,ACC→Z)

 

Ad(IR)→MAR(Z→MAR)
(ACC)→MDR
(MDR)→M(MAR)

 

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