组成原理演示文稿 第五章 CPU part2.pdf

计算机组成原理 Principle of Computer Organization 第五章 中央处理器 CPU 第二部分 北京邮电大学 戴志涛 计算机学院 计算机学院 2013/5/ 16 1 本章内容 CPU的组成和功能 指令周期 时序发生器和时序控制方式 微程序控制器与微程序设计技术 硬布线控制器 流水技术与流水CPU 多核处理机的概念 CPU实例 计算机学院 2013/5/ 16 2 微程序设 技术 设计微指令结构应当追求的目标： q缩短微指令字长度 q减小控制存储器的容量 q提高微程序的执行速度 q便于对微指令进行修改 q提高微程序设计的灵活性 微指令格式 q水平型微指令 q垂直型微指令 计算机学院 2013/5/ 16 3 微指令格式 水平型微指令 q在一个CPU周期（微周期）内同时给出多个能 行操作 的微命令的微指令 q一般格式 操作控制字段 判别测试字段 下地址字段 提供微命令 提供下一条微指令的地址 q按控制字段的编码方法分类 *全水平型（不译码法）微指令 直接控制法 *分段译码法水平型微指令 编码表示法 *直接和编码混合的水平型微指令 混合控制法 计算机学院 2013/5/ 16 4 微命令编码：直接控制法 将微指令操作控制字段的每个二进制位定义为一个 微命令，直接送往相应的控制点激励一条控制线 q不编码的微命令编码方式 优点：简单直观，无需译码 缺点：微指令字较长，控制存储器容量较大 微命令 微命令 微命令 微命令 微命令 P1 P2 微地址码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 操作控制 顺序控制 计算机学院 2013/5/ 16 6 微命令编码：编码表示法 把整个操作控制字段分成若干子字段 原则：一组相斥性的微命令信号组成一个子字段 每个子字段选择该组中的一个微命令执行 通过小组译码器对每一个微命令信号进行译码 译码输出作为操作控制信号 n n位二进位译码后可表示2 －1个微命令 微命令 微命令 P1 P2 Pn 译码 译码 译码 n 字段1 字段2 ……字段m P字段 下一微地址 操作控制 顺序控制