计算机组成原理——中央处理器

2024-04-07 17:08

本文主要是介绍计算机组成原理——中央处理器,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

中央处理器

中央处理器是由数据通路(执行)和控制器(控制)构成的。

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数据通路 是在指令执行的过程中,数据所经过的路径,包括路径中的部件。它是指令的执行部件。

控制器 的功能是对指令进行译码,生成指令对应的控制信号,控制数据通路的动作。

单周期数据通路的设计

假定 ISA 取 MIPS 的子集

  • add ,rd, rs, rt
  • sub, rd, rs, rt // R-Type
  • ori ,rt ,rs ,imm16
  • lw , rt , rs , imm16
  • sw ,rt, rs , imm16
  • beq , rs , rt ,imm16 // I-Type
  • j target // J-Type

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R-Type指令

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I-Type指令

ori

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lw
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sw

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beq

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J-Type

j target (顺带介绍下址逻辑设计)

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数据通路全图来啦!!!!!!!!!!

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控制器的设计

设计方法:
1)根据每条指令的功能,分析控制信号的取值,并在表中列出。
2)根据列出的指令和控制信号的关系,写出每个控制信号的逻辑表达式。

我们先来梳理一下数据是怎样流通的

  • add / sub

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  • ori
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  • lw

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  • sw
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  • beq

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  • j target

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综合分析结果,得到如下指令与控制信号的关系表

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!!!!!!!

MIPS 指令格式中指示操作性质的字段有两个:op(主控)和 func (ALU局控)

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ALUop 的编码定义如下:

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ALUctr 与 func 之间的关系
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得出主控制单元的真值表

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王炸来啦!!!!!!!!!!

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一切行动都要在时钟周期的调度下进行,否则会错乱滴~

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这篇关于计算机组成原理——中央处理器的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/883181

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