模型机的基本组成和数据通路.ppt

第四讲;一、CPU模型的组成及其数据通路;;;1.存放器;1.存放器;〔1〕通用存放器;〔2〕暂存器;〔3〕指令存放器IR;〔4〕程序计数器PC;〔5〕程序状态字存放器PS;〔6〕堆栈指针SP;〔7〕与主存接口的存放器MAR，MDR;2.运算部件;3.总线与数据通路结构;〔1〕ALU总线;〔2〕系统总线;4.控制器及微命令的根本形式;4.控制器及微命令的根本形式;〔2〕控制器;;二、数据传送;1.存放器之间的数据传送;2.主存数据传送到CPU;3.CPU数据传送到主存;;三、时序控制方式;1.指令的执行过程：;;三、时序控制方式;〔1〕．同步控制方式;〔2〕.同步控制方式的多级时序系统;①多级时序的概念;②多级时序信号之间的关系;;;③时序系统的组成;四、模型机的指令系统;1.指令格式;2.寻址方式;四、模型机的指令系统;3.程序控制类;寄存器编号;;五、模型机的时序系统;五、模型机的时序系统;访存、取指令,修改PC内容_公操作;五、模型机的时序系统;五、模型机的时序系统;五、模型机的时序系统;二、取指周期流程;三、传送类指令流程图;三、传送类指令流程图;三、传送类指令流程图;例3：拟出指令MOVX〔R1〕，R0；的读取与执行的流程。

指令功能：将R0的内容送入主存某单元，该单元的地址通过变址计算获得。

FT0：PC－MAR

FT1：M－MDR－IR

PC＋1－PC

ST0：R0－C

DT0:PC－MAR

DT1：M－MDR－D

PC＋1－PC

DT2：R1＋D－Z

DT3：Z－MAR

ET0：C－MDR

ET1：MDR－M

源：存放器寻址目的：变址寻址;例4：拟出指令MOV〔R3〕，X〔R2〕；的读取与执行的流程。

指令功能：将主存某单元〔该单元的地址通过变址寻址找到〕的内容送入由R3所指示的主存单元中。

源：变址寻址

目的：存放器间址;FT0：PC－MAR

FT1：M－MDR－IR

PC＋1－PC

ST0：PC－MAR

ST1：M－MDR－D

PC＋1－PC

ST2:R2＋D－Z

ST3：Z－MAR

ST4：M－MDR－C

DT0：R3－MAR

ET0：C－MDR

ET1：MDR－M;例5：拟出指令MOV-〔R1〕，〔PC〕＋；的读取与执行的流程。

指令功能：将立即数存入主存由R1的内容减1所指示的单元。

源：直接寻址

目的：自减型存放器间址;FT0：PC－MAR

FT1：M－MDR－IR

PC＋1－PC

ST0：PC－MAR

ST1:M－MDR－C

PC＋1－PC

DT0：R1-1－Z

DT1：Z－MAR，R1

ET0：C－MDR

ET1：MDR－M;例6：拟出指令MOV〔R2〕＋，R0；的读取与执行的流程。

指令功能：将R0的内容送入R2所指示的单元中，然后R2的内容加1。

源：存放器寻址

目的：自增型存放器间址;FT0：PC－MAR

FT1：M－MDR－IR

PC＋1－PC

ST0：R0－C

DT0:R2－MAR

DT1：R2＋1－Z

DT2：Z－R2

ET0：C－MDR

ET1：MDR－M;四、运算类指令流程;四、运算类指令流程;例2：拟出指令SUB〔R0〕，D1；的读取与执行的流程。

指令功能：将由直接寻址获得的源操作数与存放器间址获得的目的操作数相减，结果存入目的地址中。

源：直接寻址

目的：存放器间址;FT0：PC－MAR

FT1：M－MDR－IR

PC＋1－PC

ST0：PC－MAR

ST1:M－MDR－MAR

PC＋1－PC

ST2：M－MDR－C

DT0：R1－MAR

DT1：M－MDR－D

ET0：C－D－Z

ET1：Z－MDR

ET2:MDR－M;;例3：拟出指令NEG〔R0〕＋；的读取与执行的流程。

指令功能：

将目的操作数变反，末位加1。

目的：自增型存放器间址;FT0：PC－MAR

FT1：M－MDR－IR

PC＋1－PC

DT0：R0－MAR

DT1：M－MDR－D

DT2：R0＋1－Z

DT3：Z－R0

ET0：D＋1－Z

ET1：Z－MDR

ET2:MDR－M;五、堆栈操作流程;例1：拟出指令MOV-(SP〕,(R2)；的读取与执行的流程。

指令功能：