CPU

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    基本组成
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    运算器
    暂存寄存器
    累加寄存器
    通用寄存器组:EAX...EDX,SP(堆栈指针)
    程序状态字寄存器 PSW:CF,ZF,OF,SF
    控制器
    IR
    PC
    MAR,MDR
    指令译码器
    时序系统
    微操作信号发生器

    #

    指令周期#

    image.png
    取指周期
    PC->MAR-> 地址总线 -> 内存
    CU 读命令 -> 控制线 -> 内存内存 -> 数据线 ->MDR->IR
    CU 控制 -> PC+1
    间址周期
    Ad (IR)->MAR-> 地址总线 -> 内存
    CU 读命令 -> 控制线 -> 内存
    内存 -> 数据线 ->MDR(操作数有效地址)
    执行周期 - 取操作数
    Ad (IR)->MAR-> 地址总线 -> 内存
    CU 读命令 -> 控制线 -> 内存
    内存 -> 数据线 ->MDR(操作数)
    中断周期
    CU 控制 SP-1 -> SP -> MAR -> 地址线 -> 内存
    CU 发出写命令 -> 控制线 -> 内存
    PC -> MDR -> 数据线 -> 程序断点存入内存
    CU (中断服务程序入口地址) -> PC

    指令执行方案#

    指令执行分为单周期指令和多周期指令。
    单周期指令执行时都在一个时钟周期完成,此时一个时钟周期 = 最长指令执行时间。
    多周期指令则将一个指令执行分为多个周期,此时时钟周期可以按需分配给指令,长指令多给几个周期。
    流水线方案则把指令周期进一步细分,每个时钟周期启动一条指令,每个指令处在不同周期。

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