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中央处理器——数据通路之专用通路结构

2021-06-10 18:52:15  阅读:437  来源: 互联网

标签:ACC 通路 数据通路 简述 MAR 寄存器 MDR 中央处理器


文章目录

专用数据通路方式

取指周期

图中每个小圆点是一个三态门。
在这里插入图片描述

涉及的主要操作类型:

  • 寄存器之间的数据传送;
  • 主存与CPU之间的数据传送;
  • 使用ALU进行算术逻辑运算。

基本思路:

利用题目提供的数据通路进行数据传送;
由CU发出的控制信号实现通路的建立。

专用数据通路方式——例题

下图是一个简化了的CPU与主存连接结构示意图(图中省略了所有的多路选择器)。其中有一个累加寄存器(ACC)、一个状态数据寄存器和其他4个寄存器:主存地址寄存器(MAR)、主存数据寄存器(MDR)、程序寄存器(PC)和指令寄存器(IR),各部件及其之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传递方向。
在这里插入图片描述

要求:
(1)请写出图中a、b、c、d 4个寄存器的名称。
(2)简述图中取指令的数据通路。
(3)简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。
(4)简述完成指令LDA X的数据通路(X为主存地址,LDA的功能为(X)→ACC)。
(5)简述完成指令ADD Y的数据通路(Y为主存地址,ADD的功能为(ACC)+(Y)→ACC)。
(6)简述完成指令STA Z的数据通路(Z为主存地址,STA的功能为(ACC)→Z)。

题解:

(1)请写出图中a、b、c、d 4个寄存器的名称。

d能自动“+1”,是PC
PC内容是地址,送MAR,故c是MAR
b与微操作信号发生器相连,是IR
与主存相连的寄存器是MAR和MDR,c是MAR, 则a是MDR

将上述分析填入原题图中得到下图:
在这里插入图片描述

(2)简述图中取指令的数据通路。

(PC) → MAR
M(MAR) → MDR
(MDR) → IR

(3)简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。

存/取的数据放到ACC中
设数据地址已放入MAR
取:
	M(MAR) → MDR
	(MDR) → ALU → ACC
存:
	(ACC) → MDR
	(MDR) → M(MAR)

(4)简述完成指令LDA X的数据通路(X为主存地址,LDA的功能为(X)→ACC)。

X → MAR
M(MAR) → MDR
(MDR) → ALU → ACC

(5)简述完成指令ADD Y的数据通路(Y为主存地址,ADD的功能为(ACC)+(Y)→ACC)。

Y → MAR
M(MAR) → MDR
(MDR) → ALU, (ACC) → ALU
ALU → ACC

(6)简述完成指令STA Z的数据通路(Z为主存地址,STA的功能为(ACC)→Z)。

Z → MAR
(ACC) → MDR
(MDR) → M(MAR)

标签:ACC,通路,数据通路,简述,MAR,寄存器,MDR,中央处理器
来源: https://blog.51cto.com/u_15265965/2891994

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