计算机组成原理theprincipleofcomputer

计算机组成原理theprincipleofcomputer内容摘要：

MDR→B TEMP→B BUS1 BUS2 CPY CPTEMP CPSP CPMDR CPR3 CPR2 CPR1 CPR0 CPPC CPIR MAR CPMAR MEM R/W I/O MREQ IOREQ DBUS ABUS 字长 =16 CP：脉冲信号 R0~R3：通用寄存器 000~011 SP：堆栈指示器 100 PC：程序计数器 111 MAR：地址寄存器 MDR：数据寄存器 TEMP， Y：暂存器 CC：进位触发器， CZ：零触发器 BUS1：输入总线 BUS2：输出总线 ABUS：地址总线 DBUS：数据总线 CBUS：控制总线 内部总线 系统总线 总线 计算机组成原理 西北工业大学计算机学院 29 模型机的数据通路 工作方式选择 S3S2S1S0 F的输出功能（负逻辑） 逻辑运算 M=1 算术运算 M=0， C0=0 0000 A A减 1 0101 B AB加（ A+B） 0110 A⊕ B A+B 1001 A⊕ B A加 B 1010 B AB加（ A+B） 1011 A+B A+B 1110 AB AB加 A 1111 A A ALU功能 计算机组成原理 西北工业大学计算机学院 30 模型机的指令系统 OP 寻址方式 RS 寻址方式 RD 双操作数指令 15 12 11 9 8 6 5 3 2 0 源操作数 目的操作数 OP 000 备用 寻址方式 RD 单操作数指令 15 12 11 9 8 6 5 3 2 0 目的操作数 OP 位移量 D 转移类指令 15 12 11 9 8 6 5 3 2 0 OP 000 未用 000 未用 返回 /停机指令 15 12 11 9 8 6 5 3 2 0 操作码 =4位，共计 16条指令 计算机组成原理 西北工业大学计算机学院 31 模型机的指令系统 指令名称 操作码 指令功能 传送（ MOV） 0000 （ ES） → ED 加法（ ADD） 0001 （ ED） +（ ES） → ED 减法（ SUB） 0010 （ ED） （ ES） → ED 逻辑与（ AND） 0011 （ ED） ∧ （ ES） → ED 逻辑或（ OR） 0100 （ ED） ∨ （ ES） → ED 异或（ EOR） 0101 （ ED） ⊕ （ ES） → ED 加 1（ INC） 0110 （ ED） +1→ ED 取反（ COM） 0111 （ ED） → ED 左移（ ROL） 1000 （ ED）左移一位 → ED ，由指令 8~6位指定移位方式 右移（ ROR） 1001 （ ED）右移一位 → ED ，由指令 8~6位指定移位方式 无条件转移（ JP） 1010 （ PC） +位移量 D → PC 有进位转移（ JC） 1011 若 CC=1，则（ PC） +位移量 D → PC 结果零转移（ JZ） 1100 若 CZ=1，则（ PC） +位移量 D → PC 转子程序（ JSR） 1101 （ PC）入栈，（ PC） +位移量 D → PC 返回（ RTS） 1110 从栈顶弹出返回地址 → PC 停机（ HALT） 1111 停机 计算机组成原理 西北工业大学计算机学院 32 模型机的指令系统 （ 1）寄存器寻址： 寻址方式编码 000，汇编符号为 Rn， n为寄存器编号 E= Rn （ 2）寄存器间接寻址： 寻址方式编码 001，汇编符 @Rn或（ Rn） E= （ Rn） （ 3）自增型寄存器间接寻址： 寻址方式编码 010，汇编符号（ Rn） + E=（ Rn），（ Rn） +1→R n （ 4）自减型寄存器间接寻址： 寻址方式编码 011，汇编符号 （ Rn） （ Rn） 1→R n ， E=（ Rn） （ 5）变址型寻址： 寻址方式编码 100，汇编符号 X（ Rn ） E=X+ （ Rn ） 计算机组成原理 西北工业大学计算机学院 33 模型机的时序系统 ：六个机器周期，每个周期设一个周期状态触发器 （ 1）取指周期 FT：实现取指令、分析指令和（ PC） +1→PC 的操作 （ 2）取源周期 ST：用于非寄存器器寻址的双操作数指令中源操作数地址的寻址和取源操作数。 （ 3）取目的周期 DT：用于非寄存器器寻址的双操作数指令中目的操作数地址的寻址和取目的操作数。 （ 4）执行周期 ET：完成指令规定的操作并保存结果 （ 5）中断周期 IT （ 6） DMA周期 DMAT Q Q FT S CP D FT Q Q R ST CP D ST Q Q R DT CP D DT Q Q R ET CP D ET RESET TENDP 1→FT 1→ST 1→DT 1→ET 一个周期 =4个节拍 T0、 T T T3 计算机组成原理 西北工业大学计算机学院 34 模型机的时序系统 每个周期内可完成主存的一次读 /写操作。 每个周期 =4个节拍 T0、 T T T3。 每个节拍内设置一个脉冲，用于寄存器接收代码。 amp。 T0 amp。 T1 amp。 T2 amp。 T3 Q Q C2 C T Q Q C1 C T RESET amp。 P ≥1 DTXDRepeat FT ST ET双数指令 DR ETRTS ETJSR 节 拍 发 生 器 原 理 图 计算机组成原理 西北工业大学计算机学院 35 模型机的时序系统 P T3 T2 T1 T0 M 指令周期 三级时序关系 计算机组成原理 西北工业大学计算机学院 36。