第5部分：CPU控制单元设计-L20.pdfVIP

第二十讲 84 上一讲简要回顾 指令执行流程的分析 指令执行各阶段(取指/取数/执行)流程分析要点 取指周期的流程分析 典型指令的流程分析（传送/运算/跳转，RR/R-Imm/RS） 课堂练习： SUB R0, 1000(R1) 85 上一讲简要回顾 指令执行流程的分析方法 1.分析指令长度 2.分析指令执行步骤 3.分析每步所需微操作，安排到相应的节拍中；并根据微操 作的功能，确定所需控制信号 [例] SUB R0, 1000(R1) 86 上一讲简要回顾 1. 分析指令长度 模型机指令长度有两种（主要取决于寻址方式）： 16位，如：ADD R1, R0 、MOV R0, (R1) 32位，如：MOV R0, 1000、ADD R0, 1000(R1) 、 JMP 200 [例] SUB R0, 1000(R1) 指令长度：32位，需分两次读取 Opcode Ms Rs Mt Rt Opcode Ms Rs Mt Rt (8) (2) (2) (2) (2) (8) (2) (2) (2) (2) Data / Offset (16) 87 上一讲简要回顾 2. 分析指令执行步骤 [例] SUB R0, 1000(R1) ; R0 (R0) - (1000+(R1) ) 读取指令：读指令的第一个16位 取偏移量：读指令的第二个16位（取地址偏移量） 取操作数：求有效地址(R1)+1000，然后取操作数 执行减法：完成减法，保存结果 88 上一讲简要回顾 结构图 3.分析每步所需微操作，安排到相应节拍中；并根据微操作 的功能，确定所需控制信号 有些微操作执行有一定顺序，不能任意改变，因此，在安排微操作节 拍时，必须注意微操作的先后次序 凡是被控制对象不同的微操作，若能在同一个节拍内执行，应尽量安 排在同一个节拍内，以节省时间 相斥性微操作 同一部件的微操作均为相斥性微操作 理由：一个部件在某一时刻只能执行一个操作 相容性微操作 不同部件的微操作为相容性微操作 理由：不同的部件可以并发执行各自的操作 89 结构图 上一讲简要回顾 —— 课堂练习（第18讲） 指令SUB R0, 1000(R1)执行流程；R0 (R0) - (1000+(R1))