计算机组成原理第五章中央处理器CPU

二、组成 运算器 控制器 ……
CPU模型
三、CPU中的主要寄存器(功用)
指令寄存器（IR）
程序计数器（PC）
地址寄存器（AR）
PSW中的C、V、Z、
数据缓冲寄存器（DR）
N
通用寄存器(R….)
状态条件寄存器（PSW）
总结 ---------CPU的组成：运算器、控制器、寄存器、 内部cache、时序部件、中断系统、总线接口
四、操作控制器与时序产生器
数据通路 根据控制器的设计思想分类：硬布线控制器、
微程序控制器 时序 中断系统、总线接口等
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5.2 指令周期
一、指令周期的基本概念
指令周期 机器周期（CPU周期） 时钟周期
P131,表5.1，认识六条指令，接下来要讲这六条指令的周期
二、MOV R0,R1 (R1)->R0 指令周期
位－节拍脉冲 微程序控制器中：节拍电位－节拍脉冲
二、时序信号产生器
Rd,T1 启停控制逻辑
Rd`,T1` 控制逻辑与时序逻 辑
C1-C4 环形脉冲发生器
时钟脉冲源
实验仪中的时序
主
时 KK（KK1，KK2）
控 单各
钟
元功
START（STEP，RUN） 的 T1 －
能 部 件
T4
三、控制方式：控制不同操作序列时
寻址方式 有效地址E算法 说明
(1)
复习指令系(统2)
概念：指令和指令系统(3)
概念：系统计算机
(4)
试分析指令格式的特点(5)
OP(5位) -------- 源寄存器
位移量(16位)
E=R3 E=(PC)+/-D PC为程序计数器 E=(R2)+/-D R2为变址寄存器 E=(R3) E=(D)
七、用方框图表示指菱令形周代表期译码，不 是单独的周期
~代表公操作，如
果没有公操作，则 转入下一取指令周 期
P139，例1 画流程图并写微操作控制信号序列 （1）ADD R2,R0 (R0)+(R2) →R0 (2) SUB R1,R3 (R3)-(R1) →R3
5.3 时序产生器和控制方式
一、时序信号的作用和体制 硬布线控制器中：主状态周期－节拍电
想想每步操作 需要的信号？ （微命令）
看看有没有 其它的执行
通路？
MOV R0,R1执行过 程：(R1) →R0 取指令－－－
PC＝101 PC→ABUS（I），
PC＋1 MOV指令→IR 译码
执行－－－
选择R1为源，*(R0 为目标) 控制ALU作传送 DR →R0
三、LAD R1,6 (6)->R1 指令周期
序信号的方法
1.同步控制:(有公用时钟)统一、不定长、 中央控制与局部控制结合。
2.异步控制：应答式 3.联合控制方式
小结
指令周期中要按时序发生相应的信号 硬布线控制器中和微程序控制器中的时
序信号体制是什么样的？ 时序信号产生器由哪四部分构成？ 时序信号的控制方式有哪三种？ 作业P181，2，3，（用P140的图5.15） 思考作业题如果用图5.1有什么问题。
LAD R1，6
LAD R1，6执行过 程：(6) →R1 取指令－－－ PC＝102 PC→ABUS（I），
PC＋1 LAD指令→IR 译码 执行－－－ IR中地址码→AR
读数据→DBUS →DR
DR →R1
六、JMP 101 101->PC 指令周期
ADD、STO指令 的执行周期，
请自学
JMP 101 执行过程： (6) →R1 取指令－－－ PC＝105 PC→ABUS（I），
基址寄存器
写出6种寻方式的名称
(根据有效地址)
思考：P125，1,3－ 6,12。其它习题不要求
第五章 中央处理器CPU
CPU的功能和基本组成 指令周期 时序产生器 微程序控制器及其设计技术 硬布线控制器 流水CPU
5.1 CPU的功能和组成
一、功能 指令控制 操作控制 时间控制 数据加工
PC＋1 LAD指令→IR 译码 执行－－－ IR中地址码→PC
复习
CPU组成部分说出至少5部分。 CPU中的寄存器PC、IR、AR、DR、PSW的名
称和功能是什么？ PSW中的C、V、Z、N标志什么信息？ 指令周期、CPU周期与时钟周期的关系怎样？ －－执行过程与通路图有关
一般每框表示一个 CPU周期