最新1CPU内部结构教学讲义PPT.ppt

《最新1CPU内部结构教学讲义PPT.ppt》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、1CPU内部结构一、中央处理单元CPU概述二、CPU结构及总线三、CPU寄存器第二章（1）CPU内部结构第2章CPU内部结构与时钟系统兼容性在TMS320C2000系列中，CPU内核为：C20x/C24x／C240x：C2xLP：C27x/C28x：C27x、C28x这些CPU的硬件结构有一定差别，指令集也不相同，但是，在C28x芯片中可以通过选择兼容特性模式，使C28xCPU与C27xCPU及C2xLPCPU具有最佳兼容性。可通过状寄存器ST1的位OBJMODE和位AMODE的组合，选定模式。一、中央处理单元CPU概述第2章CPU内部结构与时钟系统CPU主要特性：▲保护

2、流水线：八级流水线，可以避免从同一地址进行读写而造成的秩序混乱。▲独立寄存器空间：在CPU中含有一些被映像至数据空间的寄存器，可以作为系统控制寄存器、数学寄存器和数据指针。系统控制寄存器可由特殊的指令进行操作，而其他寄存器则通过特殊指令或寄存器寻址模式来操作。▲算术逻辑单元(ALU)：32位的ALU完成二进制补码算术和布尔逻辑操作。▲地址寄存器算术单元(ARAU)：ARAU产生数据存储地址以及与ALU并行操作的增量和减量指针。▲循环移位器：执行最多16位的数据左移位和右移位操作。▲乘法器：执行32位x32位的二进制补码乘法运算，获得64位的乘积。乘法可以在有符号数和无符号

3、数之间进行。一、中央处理单元CPU概述第2章CPU内部结构与时钟系统CPU信号：一、中央处理单元CPU概述第2章CPU内部结构与时钟系统在CPU、存储器和外围设备之间进行数据传送；进行程序存储器的访问和数据存储器的存取；并能根据不同的字段长度区分不同的存取操作(16位或32位)。为CPU和仿真逻辑提供时钟，可以用来监视和控制CPU。用来产生硬件复位和中断，并用来监视中断的状态。用来仿真和调试TMS320C2000系列内部结构芯片组成▲特点——32位定点改进哈佛结构循环的寻址方式。▲组成——内核存储器片内外设内部结构片内外设片内存储器中断处理程序和数据控制逻辑乘法器桶形移位

4、器地址寄存器算术单元算术逻辑单元内核（红框）实时仿真逻辑预取队列&指令译码程序和数据地址发生器二、CPU的结构及总线第2章CPU内部结构与时钟系统CPU内部结构第2章CPU内部结构与时钟系统▲存储器接口有3组地址总线1．PAB(ProgramAddressBus)22位。自程序空间，读写操作地址。2．DRAB(Data-ReadAddressBus)32位。数据空间，读操作地址。3．DWAB(Data-WriteAddressBus)32位。数据空间，写操作地址。地址和数据总线二、CPU的结构及总线第2章CPU内部结构与时钟系统▲存储器接口还有3组数据总线1．PRDB(P

5、rogram-ReadDataBus)32位。读取程序空间时用来传送指令或数据。2．DRDB(Data-ReadDataBus)32位。读取数据空间时用来传送数据。3.DWDB(Data/Program-WriteDataBus)32位。对数据空间和程序空间写数据时用来传送数据。地址和数据总线二、CPU的结构及总线第2章CPU内部结构与时钟系统▲注意：1.运用不同总线的传输是可以同时发生的。2.程序空间的读和写不能同时发生3.程序空间的写和数据空间的写不能同时发生二、CPU的结构及总线第2章CPU内部结构与时钟系统三、CPU寄存器寄存器大小描述复位后结果ACC(AH,AL

6、)32位累加器0x00000000XAR0~732位辅助寄存器0~70x00000000AR0~716位辅助寄存器XAR0~7的低16位0x0000DP16位数据页指针0x0000IFR16位中断标志寄存器0x0000IER16位允许中断寄存器0x0000DBGIER16位允许中断调试寄存器0x0000P(PH,PL)32位乘积结果寄存器0x00000000PC22位程序计数器0x3F_FFC0PAB是22位的第2章CPU内部结构与时钟系统三、CPU寄存器寄存器大小描述复位后结果RPC22位返回程序计数器0x00000000SP16位堆栈指针0x400ST016位状态寄存

7、器00x0000ST116位状态寄存器10x080BXT(T,TL)32位被乘数寄存器0x00000000第2章CPU内部结构与时钟系统累加器(ACC、AH、AL)三、CPU寄存器第2章CPU内部结构与时钟系统CPU的主要工作寄存器。ALU操作结果都要送入ACC(对存储器和寄存器的直接操作例外)。支持单周期数据传送、加法、减法和来自数据存储器的宽度为32位的比较运算，也可以接受32位乘法操作的运算结果。对ACC可以单独进行16位／8位的访问。累加器还具有如下的相关状态位。1．溢出模式位(OVM)2．符号扩展模式位(SXM)3．