基本组成
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#
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。