计算机组成原理 之 第五章 中央处理器

news2024/11/25 11:03:33

1. CPU的功能和基本结构

(1-1)运算器的基本结构

        a. 寄存器与ALU通讯方式一:专用数据通路方式

        是专用数据通路方式(并行传递)+ 多路选择器(MUX)或三态门

        b. 寄存器与ALU通讯方式二:CPU内部单总线方式

        结构简单、但是需要暂存寄存器以解决:1.保证AB端口同时输入 2. 避免ALU直接输出与B端输入冲突(可能有其他功能如移位)

 (1-2)控制器的基本结构

        程序计数器PC:自增功能(也可能是通过ALU实现)

        指令寄存器IR:保存当前执行的指令

        指令译码器ID(CU部分)  :根据IR、PSW的内容以及时序信号,产生控制信号 

        见图(右)

         

b.

 2 指令执行的阶段、三种执行方案

        a. 取指-》译码-》执行、指令周期、机器周期(定长、不定长时钟周期,别名:CPU周期)、时钟周期(节拍、CPU时钟周期),空指令NOP(指令周期=1机器周期‘取指令 ’)

        b. 指令周期流程:取指周期-〉*间指周期-〉指令周期-〉*中断周期,利用触发器标示属于哪个周期

        c. 四个机器周期的访存目的:1⃣️取指令2⃣️取有效指令3⃣️取操作数4⃣️保存程序断点

 

 

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