CPU组织与结构PPT学习教案

1、会计学1CPU组织与结构组织与结构17.1 CPU7.1 CPU的功能和组成的功能和组成37.3 时序产生器和控制方式57.5 微程序控制器77.7 典型CPU及主要技术27.2 指令周期47.4 7.4 控制部件的硬布线实现控制部件的硬布线实现67.6 7.6 微程序设计技术微程序设计技术计算机是通过完成人们编制的程序来实现相应的功能的程序是由指令和数据构成的并且事先存放在存储器中指令又可分解为若干操作步分组成。输出设备之间数据流动的方向。输出设备之间数据流动的方向。叫哈佛结构。叫哈佛结构。十六进制数地址十六进制数代码助记符指令功能说明00103E00LDA 00HAC00H001118E0

2、ADD E0HAC(AC)+(00E0H)001210F0STR F0H00F0H(AC)00136011JMP 11HPC0011H00E00005数据00E1002000F0存放和数图7-7 LDA 00H的取指周期操作图7-8 LDA指令执行阶段取指令取指令PC+1指令指令译码译码开始开始送操作送操作数地址数地址取操取操作数作数执行执行加法加法一个一个CPU周期周期一个一个CPU周期周期一个一个CPU周期周期取指令阶段取指令阶段执行阶段执行阶段图7-10 ADD指令的取操作数阶段 图7-11 ADD指令的加法操作阶段取指令取指令PC+1指令指令译码译码开始开始送操作送操作数地址数地址存操

3、存操作数作数一个一个CPU周期周期一个一个CPU周期周期取指令阶段取指令阶段执行阶段执行阶段000500F0H中。中。图7-13 STR F0H指令的执行阶段 取指令取指令PC+1指令指令译码译码开始开始送转移送转移数地址数地址一个一个CPU周期周期一个一个CPU周期周期取指令阶段取指令阶段执行阶段执行阶段图7-15 JMP 11H的执行阶段xIRPCARDRR0 R1 R2 R3MXYALUIRiIRoPCiARiR/WDRiR0iR3iPC0DR0R00R30XiYi+-GA总线B总线PCARMDRDRIRR2YR0XR0+R2R0PC0,G,ARiR/W=RDR0,G,IRiR20,G,

4、YiR0O,G,Xi+,G,R0iPCARMDRDRIRR3YR1XR3-R1R3PC0,G,ARiR/W=RDR0,G,IRiR30,G,YiR1O,G,Xi-,G,R3i1节拍图7-18 周期-节拍-工作脉冲三级时序系统QDCPQ逻辑电路数据 节拍脉冲Ti逻辑电路打入条件工作脉冲PjTiPj图7-19 节拍电位和工作脉冲配合关系采用“应答通信”实现的控制方式 控制信号控制信号产生器。产生器。组合逻辑网络组合逻辑网络指令译码器指令译码器OP节拍节拍/脉冲脉冲发生器发生器A指令寄存器指令寄存器 操作控制信号操作控制信号C机器状态程序状态BM/TIM节拍电位，宽度为节拍电位，宽度为 一个一个CPU周期时间周期时间T节拍脉冲，宽度为节拍脉冲，宽度为 一个时钟周期时间一个时钟周期时间CPM1M2M32、设计方法、设计方法图图7-27 产生微操作控制信号产生微操作控制信号ABUSAR组合逻辑电路组合逻辑电路图7-28 简化的CPU图7-29 微指令的基本格式 微程序控制器原理框图如图微程序控制器原理框图如图7-30所示。它主要由控制存所示。它主要由控制存储器储器( (CM) )、微指令寄存器、微指令寄存器( (IR) )、微地址寄存器、微地址寄存器( (AR) )和和微地址形