計算機組成原理第五章中央處理器CPU.

1、復習指令系統(tǒng)n概念：指令和指令系統(tǒng)n概念：系統(tǒng)計算機n試分析指令格式的特點n寫出寫出6種尋方式的名稱種尋方式的名稱n(根據(jù)有效地址根據(jù)有效地址)n思考：思考：P125，1,36,12。其它習題不要。其它習題不要求求位移量(16位)OP(5位位)-源寄存器源寄存器基址寄存器基址寄存器尋址方式尋址方式有效地址有效地址E算法算法說明說明(1)E=R3(2)E=(PC)+/-DPC為程序計數(shù)器為程序計數(shù)器(3)E=(R2)+/-DR2為變址寄存器為變址寄存器(4)E=(R3)(5)E=(D)第五章中央處理器第五章中央處理器CPUCPUnCPU的功能和基本組成n指令周期n時序產(chǎn)生器n微程序控制器及其設計

2、技術n硬布線控制器n流水CPU5.1CPU的功能和組成的功能和組成n一、功能一、功能n指令控制指令控制n操作控制操作控制n時間控制時間控制n數(shù)據(jù)加工數(shù)據(jù)加工n二、組成二、組成n運算器運算器n控制器控制器nCPU模型模型三、三、CPU中的主要寄存器中的主要寄存器(功用功用)n指令寄存器（指令寄存器（IR）n程序計數(shù)器（程序計數(shù)器（PC）n地址寄存器（地址寄存器（AR）n數(shù)據(jù)緩沖寄存器（數(shù)據(jù)緩沖寄存器（DR）n通用寄存器通用寄存器(R.)n狀態(tài)條件寄存器（狀態(tài)條件寄存器（PSW）PSW中的中的C、V、Z、N四、操作控制器與時序產(chǎn)生器四、操作控制器與時序產(chǎn)生器n數(shù)據(jù)通路數(shù)據(jù)通路n根據(jù)控制器的設計思想

3、分類：硬布線控制器、根據(jù)控制器的設計思想分類：硬布線控制器、微程序控制器微程序控制器n時序時序n中斷系統(tǒng)、總線接口等中斷系統(tǒng)、總線接口等總結(jié) -CPU的組成：運算器、控制器、寄存器、 內(nèi)部cache、時序部件、中斷系統(tǒng)、總線接口5.2指令周期指令周期n一、指令周期的基本概念一、指令周期的基本概念n指令周期指令周期n機器周期（機器周期（CPU周期）周期）n時鐘周期時鐘周期P131,表5.1，認識六條指令，接下來要講這六條指令的周期二、二、MOV R0,R1 (R1)-R0指令周期指令周期MOV R0,R1執(zhí)行過程：(R1) R0取指令PC101PCABUS（I）， PC1MOV指令IR譯碼執(zhí)行選

4、擇R1為源，*(R0為目標)控制ALU作傳送DR R0想想每步操作需要的信號？（微命令）看看有沒有其它的執(zhí)行通路？三、三、LAD R1,6 (6)-R1 指令周期指令周期LADR1，6執(zhí)行過程：(6) R1取指令PC102PCABUS（I）， PC1LAD指令IR譯碼執(zhí)行IR中地址碼AR讀數(shù)據(jù)DBUS DRDR R1LADR1，6六、六、JMP 101 101-PC 指令周期指令周期ADD、STO指令的執(zhí)行周期，請自學JMP 101 執(zhí)行過程：(6) R1取指令PC105PCABUS（I）， PC1LAD指令IR譯碼執(zhí)行IR中地址碼PC復習nCPU組成部分說出至少5部分。nCPU中的寄存器PC

5、、IR、AR、DR、PSW的名稱和功能是什么？nPSW中的C、V、Z、N標志什么信息？n指令周期、CPU周期與時鐘周期的關系怎樣？n執(zhí)行過程與通路圖有關七、用方框圖表示指令周期七、用方框圖表示指令周期一般每框表示一個CPU周期菱形代表譯碼，不是單獨的周期代表公操作，如果沒有公操作，則轉(zhuǎn)入下一取指令周期P139，例例1畫流程圖并寫微操作控制信號序列畫流程圖并寫微操作控制信號序列（1）ADD R2,R0 (R0)+(R2) R0(2) SUB R1,R3 (R3)-(R1) R35.3時序產(chǎn)生器和控制方式時序產(chǎn)生器和控制方式n一、時序信號的作用和體制一、時序信號的作用和體制n硬布線控制器中：主狀態(tài)

6、周期節(jié)拍電硬布線控制器中：主狀態(tài)周期節(jié)拍電位節(jié)拍脈沖位節(jié)拍脈沖n微程序控制器中：節(jié)拍電位節(jié)拍脈沖微程序控制器中：節(jié)拍電位節(jié)拍脈沖二、時序信號產(chǎn)生器二、時序信號產(chǎn)生器時鐘脈沖源時鐘脈沖源環(huán)形脈沖發(fā)生器環(huán)形脈沖發(fā)生器控制邏輯與時序邏控制邏輯與時序邏輯輯啟?？刂七壿媶⑼？刂七壿婥1-C4Rd,T1Rd,T1實驗儀中的時序?qū)嶒瀮x中的時序時時鐘鐘KK（KK1，KK2）START（STEP，RUN）主主控控單單元元的的T1T4各各功功能能部部件件三、控制方式：三、控制方式：控制不同操作序列時控制不同操作序列時序信號的方法序信號的方法n1.同步控制同步控制:(有公用時鐘有公用時鐘)統(tǒng)一、不定長、統(tǒng)一、不定長、中央控制與局部控制結(jié)合。中央控制與局部控制結(jié)合。n2.異步控制：應答式異步控制：應答式n3.聯(lián)合控制方式聯(lián)合控制方式小結(jié)n指令周期中要按時序發(fā)生相應的信號n硬布線控制器中和微程序控制器中的時硬布線控制器中和微程序控制器中的時序信號體制是什么樣的？序信號體制是什么樣的？n時序