1. 指令周期
指令周期是指_
CPU从主存取出一条指令, 分析指令,加上执行这条指令的时间。
1.1指令周期
指令周期: 是指cpu,从内存中取出指令,并且执行一条指令所需要的全部时间。
比如 从内存单元中,取出操作数,使用操作码add, 与acc寄存器中的值相加,结果保存在acc寄存器中。
取指周期:要访问一次内存, 将指令从内存中取出,送入到cpu。
执行周期: 也访问一次内存,将操作数
从内存中取出,送入到cpu中, 执行加法操作。
1.2 每条指令的指令周期不同
取指周期,要访问一次内存, 将指令从内存中取出,送入到cpu。
执行周期: 也访问一次内存,将操作数
从内存中取出,执行对应的运算,将结果保存在寄存器中。
1.3 具有间接寻址的指令周期
取指周期,要访问一次内存, 将指令从内存中取出,送入到cpu。
间址周期:访问一次内存,将操作数的地址
从内存中取出。
执行周期: 也访问一次内存,将操作数
从内存中取出,执行对应的运算,将结果保存在寄存器中。
1.4 带有中断周期的指令周期
中断周期:保护断点, 形成中断服务程序的入口地址, 关中断。
1.5 指令周期流程
根据CPU访存的性质不同,可将CPU的工作周期分为取指周期、间址周期、执行周期和中断周期。
1.6 CPU 工作周期的标志
控制器在指令周期的阶段,
要发出不同的控制命令,
控制器也需要知道当前处于指令周期的何种阶段。
CPU 访存有四种性质
具体操作 | 周期阶段 |
---|---|
取指令 | 取指周期 |
取地址 | 间址周期 |
存取操作数或结果 | 执行周期 |
存程序断点 | 中断周期 |
使用D触发器,对指令周期中不同的阶段进行标识
2. 指令周期的数据流
2.1取指周期数据流
2.2 间址周期数据流
2.3 执行周期数据流
不同指令的执行周期数据流不同