- 1、本文档共7页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
时序控制.doc
时序控制
计算机的工作过程是执行指令的过程。一条指令的读取和执行过程常常需分成读取指令、读取源操作数、读取目的操作数、运算、存放结果等步骤。这就需要一种时间划分的信号标志,如周期、节拍等。同一条指令,在不同时间发送不同的微操作命令,做不同的事,其依据之一就是不同的周期、节拍信号。CPU的许多操作都需要严格的定时控制,比如在规定的时刻将已经稳定的运算结果打入某个寄存器,这就需要定时控制的同步脉冲。计算机系统中产生周期节拍、脉冲等时序信号的部件称为时序发生器。对于时序发生器及时序的概念在前面第二章有专门的叙述。下面着重叙述时序控制方式、多级时序的建立和典型的指令周期。
时序的概念
计算机的时间控制称为时序。指令系统中每条指令的操作均由一个微操作序列完成,这些微操作是在微操作控制信号控制下执行的。即指令的执行过程是按时间顺序进行的,也即计算机的工作过程都是按时间顺序进行的。
时序控制方式分为同步控制和异步控制两大类。
同步控制
时间分配
同步控制的基本特征是将操作时间划分为许多时钟周期,周期长度固定,每个时钟周期完成一步操作。CPU则按照统一的时钟周期来安排严格的指令执行时间表。各项操作应在规定的时钟周期内完成,一个周期开始,一批操作就开始进行,该周期结束,这批操作也就结束。各项操作之间的衔接取决于时钟周期的切换。
同步定时
有许多操作需要严格的同步定时。时钟周期提供了加法运算的时间段,即时间分配。同步打入脉冲则决定读入运算结果的时刻,即同不定时。
各部件间的协调
在一个CPU的内部,通常只有一组统一的时序信号系统,CPU内各部件间的传送也就由这组统一的时序信号同步控制。
异步控制
异步控制方式指操作按其需要选择不同的时间,不受统一的时钟周期的约束,各项操作之间衔接与各部件之间的信息交换采取应答方式。
指令周期
多级时序的建立
1.时序划分层次
(1)指令周期
读取并执行一条指令所需的时间称为一个指令周期。不同类型的指令,其指令周期的长短可以不同。通常,以开始取指令作为一个指令周期的开始,即上一个指令周期的结束。有的CPU设置有专门的取指标志,但一般都不在时序系统中为指令周期设置完整的时间标志信号,因此一般不将指令周期视为时序的一级。
(2)CPU工作周期
在组合逻辑控制器中常将指令周期划分为若干个工作阶段,如取指令、读取源操作数、读取目的操作数、执行等阶段。在不同工作阶段中完成不同的操作,依据的指令代码段也各不相同。例如,在读取源操作数时,依据的是指令中源地址代码;而在读取目的操作数时,依据的是目的地址段代码;在执行阶段,则依据指令的操作码段。为此,在时序系统中划分若干种工作周期,以对应不同工作阶段所需的操作时间,例如取指周期、源周期、目的周期,执行周期等。在有的机器中将工作周期这一级称为机器周期,或称为基本周期
(3)时钟周期(节拍)
一个工作周期的操作可能需要分成几步完成,例如按变址方式读取操作数,先要进行变址运算才能访存读取。所以在同步控制方式中,时序系统需按固定时间分段设置时钟周期。每个时钟周期(又称为一拍)完成一步操作,如一次传送、加减等,这是时序系统中最基本的时间分段。各时钟周期长度相同,一个工作周期可根据其需要,由若干个时钟周期组成。不同工作周期,或不同指令中的同一种工作周期,其时钟周期数目可以不同。
确定一个时钟周期的长度有两种设计策略。
6.3 指令周期
6.3.1 指令周期的基本概念
CPU要执行的指令及处理的数据均存放在主存中,指令和数据都以二进制编码表示,因此,从形式上看,数据和指令很难区别。然而,CPU却能区分出哪些是指令,哪些是数据,根据指令的操作要求对数据实现处理。CPU之所以能自动地执行指令,是因为它能按程序中的指令序列取指令,并对指令进行译码、执行。CPU在执行程序的过程中,先按程序记数器(PC)的值从主存中一条指令,然后译码、执行,紧接着又取下一条指令,译码、执行。依此重复,直至遇停机指令
1.非访内指令的指令周期
清累加器指令(CLA)是非访内指令,需要两个CPU周期,取指令阶段一个CPU周期,执行指令阶段一个CPU周期。
操作是:0→A
第一个CPU周期,即取指令周期。
第二个CPU周期,即执行指令周期。
2.直接访内指令的指令周期
加法指令(ADD,D)是直接访内指令,需要三个CPU周期,取指令阶段一个CPU周期,执行指令阶段两个CPU周期。
操作是:A十(D)→A
第一个CPU周期,即取指令周期,操作过程与CLA指令相同。
第二个CPU周期,将操作数的地址送往地址寄存器并完成地址译码。
第三个CPU周期,从内存取出操作数并执行相加操作。
您可能关注的文档
- 尺寸与角度自由公差.doc
- 层先法复原五阶魔方.pdf
- 巴拿马国家概况.doc
- 应用经济学系.pdf
- 应用题——存储管理.doc
- 康复器材用途说明.doc
- 开启微商微营销时代.pdf
- 微商技巧,超级微营销.doc
- 微营销-和客户交流该注意什么.doc
- 微营销之凭什么让我关注你.pdf
- 2024年江西省寻乌县九上数学开学复习检测模拟试题【含答案】.doc
- 2024年江西省省宜春市袁州区数学九上开学学业水平测试模拟试题【含答案】.doc
- 《GB/T 44275.2-2024工业自动化系统与集成 开放技术字典及其在主数据中的应用 第2部分:术语》.pdf
- 中国国家标准 GB/T 44275.2-2024工业自动化系统与集成 开放技术字典及其在主数据中的应用 第2部分:术语.pdf
- GB/T 44285.1-2024卡及身份识别安全设备 通过移动设备进行身份管理的构件 第1部分:移动电子身份系统的通用系统架构.pdf
- 《GB/T 44285.1-2024卡及身份识别安全设备 通过移动设备进行身份管理的构件 第1部分:移动电子身份系统的通用系统架构》.pdf
- 中国国家标准 GB/T 44285.1-2024卡及身份识别安全设备 通过移动设备进行身份管理的构件 第1部分:移动电子身份系统的通用系统架构.pdf
- GB/T 44275.11-2024工业自动化系统与集成 开放技术字典及其在主数据中的应用 第11部分:术语制定指南.pdf
- 中国国家标准 GB/T 44275.11-2024工业自动化系统与集成 开放技术字典及其在主数据中的应用 第11部分:术语制定指南.pdf
- 《GB/T 44275.11-2024工业自动化系统与集成 开放技术字典及其在主数据中的应用 第11部分:术语制定指南》.pdf
最近下载
- 消防控制室工作方案与消防流程.doc
- 幼儿园课件:《食品安全我懂得》.pptx
- 金融投资证券 - 金融投资证券 - 期权、期货和其他衍生品第十版答案手册Options,Futures,andOtherDerivatives-10th-JohnHull&Solutions.pdf
- ×××工程项目建设监理规划(房建).doc
- 脱硫脱硝设备现场安装方案.pdf
- 增强驾驭风险能力_提高科学执政本领(ppt46页).ppt
- 体操头手倒立教学教案.doc VIP
- 242个国家中英文名称对照.xls VIP
- 毕业设计(论文)--某商住楼工程量清单与招标控制价编制.doc
- 毕业设计(论文)--学生公寓楼工程量清单和招标控制价编制.doc
文档评论(0)