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。
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
R-Type指令
I-Type指令
ori
lw
sw
beq
J-Type
j target (顺带介绍下址逻辑设计)
数据通路全图来啦!!!!!!!!!!
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
-
ori
-
lw
-
sw
-
beq
- j target
综合分析结果,得到如下指令与控制信号的关系表
!!!!!!!
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)
ALUop 的编码定义如下:
ALUctr 与 func 之间的关系
得出主控制单元的真值表
王炸来啦!!!!!!!!!!
一切行动都要在时钟周期的调度下进行,否则会错乱滴~
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!