指令周期的四个阶段详解

指令周期的四个阶段详解

指令周期是取出一条指令并执行这条指令的时间。一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。

指令周期类型有非访内指令的指令周期、取数指令的指令周期、存数指令的指令周期、空操作指令和转移指令的指令周期。

指令不同，所需的机器周期数也不同。对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。

从指令的执行速度看，单字节和双字节指令一般为单机器周期和双机器周期，三字节指令都是双机器周期，只有乘、除指令占用4个机器周期。

因此在进行编程时，在完成相同工作的情况下，选用占用机器周期少的命令会提高程序的执行速率，尤其是在编写大型程序程序的时候，其效果更加明显。

指令周期的四个阶段非访内指令的指令周期

CLA是一条非访内指令，它需要两个CPU 周期，其中取指令阶段需要一个CPU周期，执行指令阶段需要一个CPU周期。

1、取指令阶段

（1）程序计数器PC的内容20（八进制）被装入地址寄存器AR；

（2）程序计数器内容加1，变成21，为取下一条指令做好准备；

（3）地址寄存器的内容被放到地址总线上；

（4）所选存储器单元20的内容经过数据总线，传送到数据缓冲寄存器DR；

（5）缓冲寄存器的内容传送到指令寄存器IR；

（6）指令寄存器中的操作码被译码或测试；

（7）CPU识别出是指令CLA，至此，取指令阶段即告结束。