《中央处理机组织》PPT课件

《《中央处理机组织》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第6章中央处理机组织6.1CPU的结构与功能6.2组合逻辑控制与PLA控制6.3微程序控制6.1.1CPU的组成与操作ALU及所有的CPU寄存器通过一条公共总线连接起来，又称内部总线。存储器总线经由存储器数据寄存器MDR和存储器地址寄存器MAR连到CPU。寄存器R0到R(n-1)：通用寄存器寄存器Y和Z：临时存储。指令寄存器IR和指令译码器：6.1.1CPU的组成与操作PC:程序计数器，存放即将执行的指令地址IR：指令寄存器，暂时存放指令代码MAR：存储器地址寄存器，存放访问内存时的地址MDR：存储器数据寄存器，存放和内存之间传送的数据R0~R(n-

2、1)：CPU内的数据寄存器Y：ALU输入端的暂存器Z：ALU输出端的暂存器ALU：算术逻辑单元，完成运算M:主存，存放指令和数据6.1.1CPU的组成与操作PC部件控制信号IR部件控制信号PC+1,PCout--IRin,IRoutMAR部件控制信号MDR部件控制信号MARin，MARouT--MDRin，MDRout，DRi部件控制信号Rin,RoutY部件控制信号Z部件控制信号Yin，Yout--Zin，ZoutALU部件控制信号+,-,+1主存控制信号RM，WM[例6.1]写出指令执行的控制信号序列和操作序列指令movR2，R1存放在主存中，完

3、成读指、分析指令、执行指令的过程操作序列取指令：PC->MAR->M->MDRMDR->IR,PC分析指令：IR->ID执行指令：R1->R2信号序列：取指令：PCout,MARin,MARout,RM,MDRin,DMDRout,D,IRin,PC+1分析指令：IRout执行指令：R1out,R2in[例6.2]写出指令执行的控制信号序列和操作序列指令mov[20h]，R2存放在主存中，完成读指、分析指令、执行指令的过程操作序列取指令：PC->MAR->M->MDRMDR->IR,PC分析指令：IR->ID执行指令：IR中操作数部分->MAR->M

4、R2->MDR->M信号序列：取指令：PCout,MARin,MARout,RM,MDRin,DMDRout,D,IRin,PC+1分析指令：IRout执行指令：IRout,MARin,MARoutR2out,MDRin,D,MDRout,WM[例6.3]写出指令执行的控制信号序列和操作序列指令ADDR1，R2存放在主存中，完成读指、分析指令、执行指令的过程操作序列取指令：PC->MAR->M->MDRMDR->IR,PC分析指令：IR->ID执行指令：R2->YR1->ALU，Y->ALU,ALU->ZZ->R1信号序列：取指令：PCout,MAR

5、in,MARout,RM,MDRin,DMDRout,D,IRin,PC+1分析指令：IRout执行指令：R2out,YinR1out,Yout,+,ZinZout,R1in[例6.4]写出指令执行的控制信号序列和操作序列指令MOVR1，[R2]存放在主存中，完成读指、分析指令、执行指令的过程操作序列取指令：PC->MAR->M->MDRMDR->IR,PC分析指令：IR->ID执行指令：R2->MAR->M->MDRMDR->R1信号序列：取指令：PCout,MARin,MARout,RM,MDRin,DMDRout,D,IRin,PC+1分析指令

6、：IRout执行指令：R2out,MARin,MARout,RM,MDRin,DMDRout,D,R1in[例6.5]根据CPU硬件,完成程序执行已知cpu组成结构如图其中IR为1个字节长度已知指令系统中部分指令定义为movR0,#data;功能data->R0,编码6c,datamovR1,@R0;功能(R0)->R1,编码2caddR1,R0;功能R1+R0->R1,编码0cmov@R0,R1;功能R1->(R0),编码8f[例6.5]根据CPU硬件,完成程序执行下面程序已经放在内存0单元开始部分，pc已置0movR0,#7movR1,@R0ad

7、dR1,R0mov@R0,R1在硬件上完成程序(取指-译码-执行指令)写出操作序列和控制信号序列演示6-1.swf操作序列和信号序列MOVR0，#7操作序列取指令：PC->MAR->M->MDRMDR->IR,PC分析指令：IR->ID执行指令：PC->MAR->M->MDRMDR->R0,PC信号序列取指令：PCout,MARin,MARout,RM,MDRin,DMDRout,D,IRin,PC+1分析指令：IRout执行指令：PCout,MARin,MARout,RM,MDRin,DMDRout,D.R0in,PC+1操作序列和信号序列MOVR

8、1，@R0操作序列取指令：PC->MAR->M->MDRMDR->IR,PC分析指令：IR->ID执行指令：