PPT《计算机原理及系统结构》

0 0

1 0

1 1

0 0

0 1

1 1

1 1

1 0

0 1

1 1

0 1

0 1

0 1

0 1

1 0

0 1

1 0

0 0

1 0

0 1

0 0 T1'

T0'

B A T1 T0 T0'

=/T0*/T1*/A*B+/T0*T1*A*/B+T0*/T1T1'

=/T0*/T1*A*/B+T0*/T1 控制信号生成 直接利用逻辑电路生成控制信号大规模集成电路现场可编程器件输入节拍状态条件码指令操作码输出控制信号 组合逻辑控制器特点 直接用逻辑电路实现,用节拍标记指令步骤,性能良好可扩展性差,兼容性不好适合实现比较精简的指令系统较容易实现并行常用于实现RISC 指令的执行过程 冯. 诺依曼 结构的计算机 即存储程序的计算机,设置内存,存放程序和数据,在程序运行之前存入.执行程序: 正确从程序首地址开始;

正确分步执行每一条指令,并形成下条待执行指令的地址;

正确并自动地连续执行指令,直到程序的最后一条指令. P155 典型指令的执行过程举例

2000 0001 ADD r0, r1 ;

加法指令2001

0790 MVRR r9, r0 ;

传送指令2002 E709 STRA [2007] , r9 ;

写内存指令, 这是一条双字指令,2007 ;

第二个字中的

807 是直接地址2004

8280 IN

80 ;

读串行口数据到R0低8位2005 44FA JRC

2000 ;

若C为1转移到2000,否则顺序执行2006 8F00 RET ;

子程序返回指令 其他一些指令与这里的几条指令有相当多的共同特性,属于同一组的指令的执行步骤非常类似. P156 计算机原理及系统结构 第二十五讲 主讲教师:赵宏伟 学时:64 每条指令的执行步骤 ―读取指令指令地址送入主存地址寄存器读主存,读出内容送入指定的寄存器―分析指令―按指令规定内容执行指令 不同指令的操作步骤数,和具体操作内容差异很大,检查有无中断请求若有,则响应中断并转中断处理若无,则转入下一条指令的执行过程 形成下一条指令地址 R_R类型指令读写内存类型指令输入输出类型指令其他类型指令 可能执行 一次或多次 是一次读内存操作 公共操作 公共操作 是每一条指令的特定操作 P156 读取指令 ① AR ? PC(注)读主存,IR ? 读出内容 PC ? PC +

1 执行指令 ③ ALU ? R0 ALU ? R1 执行 R0 ? ALU,记忆结果特征结束,判中断 指令执行步骤简单的文字描述加法指令 ADD R0, R1 形成下条指令地址 寄存器内容传送指令MVRR R9, R0 读取指令 ① AR ? PC(注)读主存,IR ? 读出内容 PC ? PC +

1 执行指令 ③ ALU ?

0 ALU ? R0 执行 R9 ? ALU结束,判中断 形成下条指令地址 写寄存器内容到主存STRA [2007] , R9 读取指令 ① AR ? PC ② 读主存,IR ? 读出内容 PC ? PC +

1 执行指令 ③ AR ? PC PC ? PC+

1 ④ 读主存,AR ? 读出内容 ⑤ ALU ?

0 , ALU ? R9 写主存, 总线 ? ALU ,结束,判中断 (地址

2007 存在指令的第二个字中) 形成下条指令地址 输入指令 IN

80 形成下条指令地址 读取指令 ① AR ? PC(注)读主存,IR ? 读出内容 PC ? PC + 1执行指令 AR ? I/O Port 读外设,ALU ? 读出数据 ALU ?

0 执行 R0 ? ALU结束,判中断 形成下条指令地址 相对转移指令 JRC

2000 读取指令 ① AR ? PC(注)读主存,IR ? 读出内容 PC ? PC + 1执行指令 ③ 若c=1则:ALU ? PC ALU ? offset(IR低字节)二者相加,结果送PC 否则,PC 不接收二者之和结束,判中断 形成下条指令地址 子程序返回指令 RET 读取指令 ① AR ? PC ② 读主存,IR ? 读出内容 PC ? PC + 1执行指令 ③ AR ? SP SP ? SP +

1 ④ 读主存, PC?读出内容 结束,判中断 形成下条指令地址 计算机原理及系统结构 第二十六讲 主讲教师:赵宏伟 学时:64 PC ?