【自学嵌入式：计算机组成原理】53. - 55.

53. 增加CPU的控制单元

这节课用隧道接了线

54. CPU的控制器实现

所有操作的取指周期一样，执行周期不太一样，最左侧是下标16的二进制位，最右侧是下标0的二进制位

取指操作

清除全部状态（0 0000 0000 0000 0000）
打开PC的OE，打开MAR的WE（0 1010 0000 0000 0000）
清除全部状态（0 0000 0000 0000 0000）
打开PC的EN（0 0100 0000 0000 0000）
清除全部状态（0 0000 0000 0000 0000）
打开MAR的OE，打开内存的OE，打开MBR的WE（1 0001 0000 1000 0000）
清除全部状态（0 0000 0000 0000 0000）
打开MBR的OE，打开IR的WE（0 0000 0011 0000 0000）

实际上指令写为
0 1010 0000 0000 0000
0 0100 0000 0000 0000
1 0001 0000 1000 0000
0 0000 0011 0000 0000

LOAD_A

清除全部状态（0 0000 0000 0000 0000）
打开IR的OE，打开MAR的WE（0 1000 0100 0000 0000）
清除全部状态（0 0000 0000 0000 0000）
打开MAR的OE，打开内存的OE，打开MBR的WE（1 0001 0000 1000 0000）
清除全部状态（0 0000 0000 0000 0000）
打开MBR的OE。打开RegA的WE（0 0000 0001 0000 0001）

实际上写为（最后补一个空指令，让每个指令都是4条）

0 1000 0100 0000 0000
1 0001 0000 1000 0000
0 0000 0001 0000 0001
0 0000 0000 0000 0000（后补的空指令）

LOAD_B

LOAD_B和LOAD_A之间的区别就是打开的寄存器不一样，指令写为
0 1000 0100 0000 0000
1 0001 0000 1000 0000
0 0000 0001 0000 0010
0 0000 0000 0000 0000（后补的空指令）

ADD

清除全部状态
打开RegA的OE，打开RegB的OE，打开ALU的OE，打开Output Reg的WE

指令写为（最后补3个空指令和其他保持一致）
0 0000 0000 0011 1010
0 0000 0000 0000 0000
0 0000 0000 0000 0000
0 0000 0000 0000 0000

STORE

清除全部状态
打开IR的OE，打开MAR的WE，打开Outreg的OE，打开MBR的WE
清除全部状态
打开MAR和MBR的OE，打开内存的WE

指令写为
0 1000 0100 0100 0000
1 0000 1001 0000 0000
0 0000 0000 0000 0000
0 0000 0000 0000 0000

总结

所有的微指令前面的取指操作都一样的，把取指操作加上

LOAD_A

0b01010000000000000
0b00100000000000000
0b10001000010000000
0b00000001100000000
0b01000010000000000
0b10001000010000000
0b00000000100000001
0b00000000000000000

LOAD_B

0b01010000000000000
0b00100000000000000
0b10001000010000000
0b00000001100000000
0b01000010000000000
0b10001000010000000
0b00000000100000010
0b00000000000000000

ADD

0b01010000000000000
0b00100000000000000
0b10001000010000000
0b00000001100000000
0b00000000000111010
0b00000000000000000
0b00000000000000000
0b00000000000000000

STORE

0b01010000000000000
0b00100000000000000
0b10001000010000000
0b00000001100000000
0b01000010001000000
0b10000100100000000
0b00000000000000000
0b00000000000000000