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组成原理(十六):组合逻辑设计

2021-03-11 13:07:14  阅读:227  来源: 互联网

标签:周期 组合 节拍 微操作 安排 十六 指令 逻辑设计


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学习资料

哈工大《计算机组成原理》

控制单元设计:

  • 组合逻辑设计
  • 微程序设计

1.组合逻辑控制单元框图

1.1 CU外特性

  • T0~Tm:节拍信号
  • IR:指令寄存器,操作码进行译码
  • 0~2^n-1:只会有一个有效
  • C0~C1:控制信号,可以有多个同时有效(一个节拍中)

1.2 节拍信号

  • 这里每个机器周期包含四个时钟周期(节拍)

2.微操作节拍安排

假设前提:

  1. 采用同步控制方式

  2. 一个机器周期内有3个节拍(时钟周期)

    • 需要具体分析,不同机器,控制信号灯
  3. CPU 内部结构采用非总线结构:

2.1 安排微操作时序的原则

  1. 微操作先后顺序不能随意更改
  2. 控对象不同的微操作可以并行,尽量安排在一个节拍内完成
  3. 占用时间短的微操作尽量安排在一个节拍内完成,并允许有先后顺序

2.2 取指周期 微操作节拍安排

将取指周期的各个指令微操作安排进节拍中(假定配置,3个节拍)

2.3 间址周期 节拍安排

2.4 执行周期 节拍安排

1. 非访存指令

  • CLA:累加清除器

  • COM:取反

  • SHR:算术右移

  • CSL:循环左移

  • STP:停机指令

  • 可以放在任意的时钟周期中

2. 访存指令

  • ADD X:加法指令
  • STA X:存储指令(累加器—>存储器)
  • LDA X:读取指令(存储器—>累加器)

3. 转移指令

  • JMP X:无条件转移
  • BAN X:分支指令,条件转译

2.5 中断周期 节拍安排

保存断点,形成中断服务程序入口地址,关中断


3.组合逻辑设计步骤

1. 列出操作时间表

取指:

间址:

执行:

2. 写出微操作命令最简洁表达式

哪些条件(指令)下执行了该微操作

3. 画出微操作命令逻辑图

数字逻辑:

  • 硬连方式,速度很快

标签:周期,组合,节拍,微操作,安排,十六,指令,逻辑设计
来源: https://www.cnblogs.com/kenshine/p/14517200.html

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