计算机组成原理（2）第九章

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第九章 控制单元的功能

9。1微操作命令的分析

微操作命令是由控制单元发出的命令

完成一条指令分为4个工作周期

取值周期

间质周期

执行周期

中断周期

一。取址周期

PC->MR->地址线

1-》R

M(MAR(->MDR

MDR->IR

OP(IR)->CU

二。间址周期

指令形式地址-》MAR

Ad(IR)->MAR

1->R

三。执行周期

1.非访存zhiling1.CLA请A0-》ACC

2.com取反

ACC->ACC

3.SHR算术右移

L(ACC)->R(ACC)

CSL循环左移

R(ACC)->L(ACC)

ACC0-》ACC0

5.STP停机指令0-》G

2.访存指令

1.加法指令

ADD X

AD(IR)->MAR

1->R

M(MAR)->MDR

M(MAR)->MDR

MDR->ACC

3.转移指令

1.无条件转移JMP X

AD(IR)->PC

2.条件转移

BAN X(负则转）

4.三类指令的指令周期

非访存指令

直接访存指令周琦

间接访存指令周期

转移指令周期

间接转移指令周期取指周期，间址周期，执行周期

四。中断周期

程序断点存入0地址，程序断电进栈

0-》MAR

1->W

PC-》MDR

MAR->M(MAR)

箱梁地址-》PC

0-》EINT（置0）

CPU内部的控制信号

1.时钟信号

CU受到时钟的控制

一个时钟脉冲

发一个操作命令或者一组需要同时执行的操作命令

2.指令寄存器OP(IR)->CU

控制信号

2.输出信号

CPU内部的各种控制信号

Ri->Rj

(PC)+1->PC

ALU

2.送至控制总线的信号

MREQ访存控制信号

IO/M访IO/存储器的控制信号

RD读命令

WR谢明令

二。控制信号的举例

1.不采用CPU内部总线的方式

PC   IR

CU

时钟

AC

ALU

MDR

MAR

PC送到MAR

MDR

MDR->IR

不采用CPU内部总线的方式

MDR-->ALU完成加法

9.2-b

2.采用CPU内部总线的方式

时钟-》CU（控制信号）

IR

PC

MAR

MDR

AC

Y

ALU

Z

ADD@X取指周期

PC ->PC0 MAR1

PC->MAR->地址线

数据线-》MDR

MDR->IR

MDR0  IR1

OP(IR)

ADD@X间址周期

三。多级时序系统

1.机器周期

所有的指令执行过程的一个基准时间

2.确定机器周期需要考虑的因素

每条指令的执行步骤

每一条步骤所需要的时间

基准事件的确定

取址周期=机器周期

2.时钟周期

一个机器周期内可以完成若干个微操作

每个微操作一定时间

讲一个机器周期分成若干个时间相等的时间段

时钟周期是控制计算机操作的最小单位时间

2.时钟周期（节拍，状态）

一个指令周期包含若干个机器周期

一个机器周期包含若干个时钟周期

机器的速度和机器的主频关系

机器的主频f越快，机器的速度越快

机器速度不仅与主频有关，还和机器周期的时候周期数目以及指令周期中所包含的机器周期数目有关

机器的速度与主频的关系

机器的主频f越快，机器的速度也越快

在机器周期所包含的时钟周期数目相同的前提下，，机器速度不仅与主频有关，还和机器周期中所包含的时钟周期的木梳以指令周期中所包含的机器周期数目有关