4.9 CPU 中央处理器

1.中央处理器概述
1.1 现代电子计算机--冯诺依曼模型
主要部分:控制部件,运算部件,存储部件,输入,输出
中央处理器:控制部件,运算部件

CPU与其它部件交互:输入、输出、存储

CPU:读取并执行指令的部件
由控制信号和数据通路组成(数据通路包含一部分存储单元)

1.2 控制信号
由控制器生成(把机器指令译码并生成指令的执行部件所需的控制信号)(比如D锁存器的W)

1.3 数据通路
指令执行部件间传送信息的路径
通路的建立由控制信号控制,受时钟驱动
包含运算部件和存储部件(存储必须受时钟驱动)

1.4 CPU中主要寄存器类型

1.5 数据通路的寄存器传输表示

通过寄存器的值判断组合逻辑电路是否正确

1.6数据通路与时钟周期(输入前要一段稳定的建立时间,输入后要一段稳定的保持时间并且时钟触发到稳定的时间有延迟)

1.7 单/多总线CPU实例

(一个时钟周期无法完成寄存器的写入)

例子

(其实指令存储器和数据存储器是一个MEM(主存),这里只是便于区分)(但是逻辑上可以分为两类,MEM里既有专门存code(指令),也有专门存(data)数据的)
先读PC寄存器,确定读取哪个指令存储器

2 MIPS32 单总线CPU(原理容易理解?,周期更长)
2.1 指令执行的一般流程

(不包含黄色背景意为可选
2.2 各周期的含义

2.3 指令周期的设定


取指令阶段

posted @ 2025-04-09 11:19  Toby0919  阅读(13)  评论(0)    收藏  举报