第九章 控单元的功能.ppt

9.1 微操作命令的分析 一、取指周期 二、间址周期 三、执行周期 2 访存指令 2 访存指令 3 转移指令 4 三类指令的指令周期 四、中断周期 9.2 控制单元的功能 1 输入信号 2 输出信号 三、多级时序系统 2 时钟周期（节拍、状态） 2 时钟周期（节拍、状态） 3 多级时序系统 四、控制方式 （2）采用不同节拍的机器周期 （3）采用中央控制和局部控制相结合的方法 2 异步控制方式 小结 * * 9.1 微操作命令的分析 9.2 控制单元的功能 第九章 控制单元的功能 完成一条指令分四个工作周期 取址周期 间址周期 执行周期 中断周期 PC MAR 地址线 1 R M（MAR） MDR MDR IR （PC）+1 PC CPU +1 PC CU MAR MDR 地址总线 数据总线 控制总线 IR 存储器 指令形式地址 MAR 1 R M（MAR） MDR Ad（IR） MAR Ad（IR） MDR MAR CU 地址总线 数据总线 控制总线 存储器 CPU MDR IR 1 非访存指令 （1）CLA 清A 0 ACC （2）COM 取反 ACC ACC （3）SHR 算术右移 L（ACC） R（ACC） ACC0 ACC0 （4）CSL 循环左移 R（ACC） L（ACC） ACC0 ACCn （5）STP 停机指令 0 G （1）加法指令 ADD X Ad（IR） MAR 1 R M（MAR） MDR （ACC）+（MDR） ACC （2）存数指令 STA X Ad（IR） MAR 1 W ACC MDR M（MAR） MDR （3）取数指令 LDA X Ad（IR） MAR 1 R MDR MDR M（MAR） ACC （1）无条件转移 （2）条件转移 JMP X BAN X Ad（IR） PC A0*Ad（IR）+ A0 （PC） PC （负则转） 非访存 指令周期 直接访存 指令周期 间接访存 指令周期 转移 指令周期 执行周期 取指周期 执行周期 取指周期 执行周期 取指周期 间址周期 取指周期 执行周期 程序断点存入 “0”地址 程序断点 进栈 0 MAR （SP）-1 MAR 1 W 1 W PC MDR PC MDR MDR M（MAR） MDR M（MAR） 向量地址 PC 向量地址 PC 0 EINT（置“0”） 0 EINT（置“0”） 中断识别程序入口地址 M PC 一、控制单元的外特性 指令寄存器 控制单元 CU … 时钟 标志 CPU 内部的控制信号 到系统总线的控制信号 来自系统总线的控制信号 系统总线 (1) 时钟 (2) 指令寄存器 (4) 外来信号 (3) 标志 CU 受时钟控制 控制信号 与操作码有关 OP ( IR ) CU CU 受标志控制 INTR 中断请求 HRQ 总线请求 一个时钟脉冲 发一个操作命令或一组需同时执行的操作命令 如 (1) CPU 内的各种控制信号 (2) 送至控制总线的信号 Ri Rj (PC) + 1 PC INTA 中断响应信号 HLDA 总线响应信号 访存控制信号 MREQ 访 IO/ 存储器的控制信号 IO/M 读命令 RD 写命令 WR ALU ＋、－、与、或 …… PC IR AC CU 时钟 ALU M D R M A R … … … 控制信号 标志 控制 信号 取指周期 以 ADD @ X 为例 1. 不采用 CPU 内部总线的方式 C0 C1 C2 C3 C4 M D R PC M A R IR CU 二、控制信号举例 PC IR AC CU 时钟 ALU M D R M A R … … … 控制信号 标志 控制 信号 1. 不采用 CPU 内部总线的方式 C1 C2 C3 C5 ADD @ X 间址周期 M D R M A R M D R IR 二、控制信号举例 PC IR AC CU 时钟 ALU M D R M A R … … … 控制信号 标志 控制 信号 1. 不采用 CPU 内部总线的方式 C1 C2 C5 ADD @ X 执行周期 C7 C6 C8 M A R AC ALU M D R M D R … 控制 信号 二、控制信号