一、cpu的基本功能和结构
1. 基本组成:pc,IR,mar,mdr,psw,通用寄存器。
2. 功能:指令控制,时间控制,操作控制,数据加工,中断处理。
二、指令执行过程:
1. 取指微操作:
① PC--->MAR;
② l--->R;
③ M(MAR)--->MDR;
④ MDR--->IR;
⑤ OP(IR)--->CU;
⑥ (PC)+1--->PC;
2. 间指微操作
① Ad(IR)--->MAR;
② L--->R;
③ M(MAR)--->MDR;
3. 执行
4. 中断微操作:假设采用硬件向量中断服务程序入口地址,并用堆栈保护程序断点(假设进栈操作是先修改指针,后存放数据)
① (SP)-1--->MAR;
② L--->W
③ PC--->MDR
④ MDR--->M(MAR);
⑤ 向量地址---->PC
⑥ 由硬件中断向量允许触发器EINT为0;(关中断)
三、数据通路的功能和基本结构
1. CPU内部总线方式
2. 专用通路方式
四、控制器的功能以及工作原理
1. 时序控制方式:同步控制方式(采用完全统一的机器节拍,采用不同节拍的机器周期,中央控制和局部控制方式)、异步控制方式和联合控制方式。
2. 控制器:硬布线控制器和微操作指令控制器。
3. 微指令的编码方式:直接编码,字段直接编码,字段混合编码。
五、指令流水线
1. 指令流水线的基本概念:改变各条指令按照顺序执行的规则,使机器在执行上一条指令的同时,取出下一条指令。
2. 影响流水线的因素:结构相关,数据相关,程序相关。
3. 超标量和动态流水线技术:超标量,超流水,超长指令字,动态流水线。