PPT《计算机原理及系统结构》

0 AR ? PCPC?PC+1 IR?(AR) 寄存器之间运算与传送 读、写内存AR?地址 AR?地址 读、写内存 或I/O 接口 读、写内存 PC?地址

16 位机的基本指令、扩展指令执行流程图 A组 B组 C组 D组 /Reset B、C、D组TEC-2000 教学机系统的组成 计算机终端 PC机 微程序控制器 运算器(8 /

16 位) 主存储器(8 / 16位) 按键 开关 指示灯 串行接口 接口实验 中断实验内存扩展实验 电源+5V 硬布线控制器 控制器应提供的控制信号 Y15~Y0 用16个指示灯显示结果 D15~D0 RAM15 Q15 RAM0 Q0 Cin CyF=0OverF15 运算器部件(4 片Am2901) A3~0 B3~0 I8~6 用16个数据开关提供输入数据 CZVS SSH SST SCI I5~3 I2~0 SCI SSH A口 B口 I8~6 I5~3 I2~0 SST 通过24位微型开关 提供控制信号 各用四个指示灯显示状态 Gal20V8 Gal20V8 (1)对运算器的控制 24位控制信号,同24位微型开关内容,A3~A0,B3~B0,I8~I6, I5~I3, I2~I0 SST2~0, SSH1~0, SCI1~0寄存器分配:R4:SP R5: PC约定用法:R0:I/O指令约定使用,也是通用累加器 (2)读写主存储器或I/O接口 从学习指令执行步骤考虑,理解对主存储器读写的控制,分成两步: 1. 传送主存地址,以选择被读写的存储单元;

2. 给出读写命令,读操作时,把读出数据保存起来,写操作时,还要给出写入的数据.从学习指令执行步骤考虑,理解对接口电路读写的控制,分成两步: 1. 传送IO端口地址,以选择被读写的芯片;

2. 给出读写命令,读操作时,把读出数据保存起来,写操作时,还要给出写入的数据. 对内存和 I/O接口的读写 /MIO(0:有内存或串口读写,1:无) REQ (0:读写内存, 1:读写串行口) /WE (0:写操作,1:读操作)

0 0

0 写内存

0 0

1 读内存

0 1

0 写串口

0 1

1 读串口

1 XX 无内存和串口的读写操作 (3)对总线的控制 总线是用于连接计算机各个功能部件的线路和连接线,通常由具有三态输出功能的器件构成,以便用分时地方式,在不同时刻把不同的数据发送到总线上,任何时刻仅能有一个数据发送到总线上;

总线上的数据可以被送到需要接收数据的部件或者线路,多个线路可以同时接收同一个来源数据.计算机中总要使用

3 种类型的总线:数据总线,地址总线,控制总线 (4)对内部总线和特定寄存器的控制 选择送内部总线的信息来源DC12~0 信号名称 注释

000 /SWTOIB 来自开关

001 /RTOIB ALU的输出

010 /ETOIB 符号扩展16位011 /FTOIB 状态位输出

100 /STOIB 符号扩展8位101 /INTVH 中断向量的

110 /INTVL 高、低8位110 NC 不用 控制指定寄存器接收信息DC22~0 信号名称 注释

000 NC 不用

001 /GIR 指令寄存器

010 /GARL 地址寄存器低位

011 /GARH 地址寄存器高位

100 /INTR 取原中断优先级

101 /INTN 置新中断优先级

110 /EI 开中断

110 /DI 关中断 本章主要内容 控制器的功能组成与指令执行步骤微程序控制器部件组合逻辑控制器部件 微程序控制器组成与设计 (1)微程序控制器的运行原理(2)教学计算机的微程序控制器的实际组成(3)微程序解释的基本指令执行流程图(4)微指令的格式设计(5)指令执行流程举例与说明 (1) 微程序控制器的运行原理 每条指令一个执行步骤用到的全体控制信号组成一微指令每条微指令可以包括一到多个微操作.用多条微指令(一个微程序)解释每条指令的执行过程.全部的微程序有机地组合在一起,被保在控制存储器中.执行一条微指令所用的时间被称为一个微周期.微指令的格式和内容: 下地址字段 控制命令字段 执行第 i条微指令 读出第 i+1条微指令 读与执行微指令的并行流水技术 形成第 i+1条微指令地址 一个微周期 接收微指令 下地址字段的内容 得到下地址的方法: 1. 由指令操作码得到 2. 微指令顺序执行 3. 微指令必转或条件转移 多路微地址转移 4. 微子程序调用和返回 5. 按次数循环一段微程序 6. 其他:如特定入口微地址 在微指令下地址字段中表示清楚:使用哪种方法,哪个(些)判断条件,要用的有关地址等,并用专门电路完成必要支持和处理,微指令的下地址是微程序设计中要重点解决的问题之一,技术、技巧性强,应学得好些. 在教学计算机中,解决下地址使用了 Am2910 器件 微堆C指针?SP 5字*12位 微堆C F 微程序计数器 ?PC 寄存器/计数器R / C D R F ?PC多路选择器 命令译码器 增量器零检测 D11~D0 Y........