组成原理课件 - 计算机的时标系统.ppt

§6 · 3 时标系统的分析 时标系统：计算机执行指令时所需的时序信号，包括机器周期、节 拍电位和节拍脉冲。 一、机器指令系统对时标系统的影响 1、指令种类对时标系统的影响 指令种类不同，指令所需的微操作数及微操作时间不同，所需 要的时序脉冲个数和脉冲宽度也不同。所以指令种类的不同，决定 采用的控制方式也不同，对时标系统有不同的要求。 2、指令格式及寻址方式对时标系统的影响 指令格式和寻址方式不同，则指令所需的微操作数和执行时间 不同，时标系统中必须考虑指令格式和寻址方式对时标系统的影响。 二、机器指令系统的分析 §6 · 4 组合逻辑控制部件的设计 一、微操作命令的时间表 二、微操作命令的最简表达式 M[MAR] →MIR的逻辑表达式： ACC →MIR的逻辑表达式： 1 → R的逻辑表达式 三、微操作命令的逻辑表达式 一、填空题 1、目前的CPU包括（ ）、（ ）和CACHE。 2、中央处理器CPU的主要四个功能（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 3、CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器是（ ），保存下一 条指令地址的寄存器是（ ），保存CPU访存地址的寄存器是（ ） 。 4、CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫（ ），它常 用若干个（ ）来表示，而后者又包含若干个（ ）。 5、程序在执行过程中，控制器控制计算机的运行总是处于（ ）、分析指令和（ ）的循环中。 6、控制器由于设计方法的不同可分（ ）控制器和（ ）控制器。 7、任何指令周期的第一步必定是（ ）周期。 8、一个完成的指令周期包括（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四 个子周期。 二、选择题 1、CPU内通用寄存器位数取决于（ ）。 A、存储器容量 B、机器字长 C、指令的长度 D、CPU的管脚数 2、CPU组成中不包括（ ）。 A、指令寄存器 B、指令译码器 C、地址寄存器 D、地址译码器 3、程序计数器PC属于（ ）。 A、运算器 B、控制器 C、存储器 D、I/O接口 4、以硬连线方式构成的控制器也称为（ ）。 A、组合逻辑型控制器 B、微程序控制器 C、存储逻辑型控制器 D、运算器 5、一节拍脉冲持续的时间长短是（ ）。 A、指令周期 B、机器周期 C、时钟周期 D、以上都不对 6、状态寄存器用来存放（ ）。 A、算术运算结果 B、逻辑运算结果 C、运算类型 D、算术、逻辑运算及测试指令的结果状态 7、异步控制常作为（ ）的主要控制方式。 A、单总线结构计算机中访问主存与外围设备时 B、微型机的CPU控制中 C、组合逻辑控制的CPU中 D、微程序控制器中 三、判断题 1、在主机中，只有内存能存放数据。（ ） 2、一个指令周期由若干个机器周期组成。（ ） 3、与微程序控制器相比，组合逻辑控制器的速度较快。（ ） 4、串行寄存器一般都是具有移位功能。（ ） 5、机器的主频最快，机器的速度就最快。（ ） * * 操作码 寻址方式特征 5 0 ……. 6 7 8 地址码 9 23 ……. （一）简单的机器指令系统 操 作 码 八进制字符 01 02 03 04 05 06 助记符 ADD CLA STA JMP BAN COM 名称 加法 清除 存储 无条件转移 负转移 取反 定义 [ACC]+M[DA]→ACC 0→ACC [ACC]→M[DA] DA→CAR ACC0=1，DA→CAR 07 SHR 右移 L（ACC）→R（ACC）， +ACC0→ACC0 10 11 12 CSL STP LDA 循环左移 停机 取数 ρ-1（ACC） 0→G M[DA]→ACC 十条基本的指令 （二）机器指令系统微操作命令的分析 1、取指令阶段的微操作分析 指令的执行分为取指令、分析指令和执行指令三个阶段。 ① CAR→MAR ② 1 →R ③ M [ MAR ] →MIR ④ MIR →CIR ⑤ OP [ CIR ] →ID ⑥ CAR+1 →CAR 对任何指令取指令阶段的微操作是相同的。 2、指令执行阶段的微操作分析（不同指令各不相同）