計算機組成與設計3——處理器概述
阿新 • • 發佈:2019-01-25
處理器概述
1資料通路:
1.1概念:
指令在執行過程中,資料所經過的路徑(包括路徑中的部件),是指令的執行部件。
是由操作元件(組合邏輯單元)和儲存單元(狀態元件)通過匯流排方式或分散方式連線而成的進行資料儲存、處理、傳送的路徑。
1.2資料通路的組成:
1.2.1組合邏輯元件:
加法器、多路選擇器、ALU、譯碼器(譯碼器的輸出是控制資訊)等四部分組成
組合邏輯元件的特點:其輸出只取決於當前指令的輸入;定時:所有輸入到達後,經過一定的邏輯閘延時,輸出端改變,並改變到下次改變,不需要時鐘訊號來定時。
1.2.2 狀態元件:
1.2.2.1特點:
具有儲存功能,在時鐘控制下輸出狀態被寫到電路中,直到下一個始終到達。
輸入端狀態由時鐘決定何時寫入。輸出端狀態隨時可讀出。
資料通路中的狀態元件有兩種:暫存器和儲存器。最簡單的狀態元件,D觸發器:一個時鐘輸入/一個狀態輸入/一個狀態輸出
定時方式:
規定訊號何時寫入狀態原件或何時從狀態元件中讀出:邊沿觸發方式(上升沿、下降沿),僅在每個時鐘週期內改變一次
2控制器:
(1)概念:
對指令進行譯碼,生成指令對應的控制訊號,控制資料通路的動作,對指令的執行部件發出控制訊號,是指令的控制部件。
(2)控制器的功能:
取指令;分析指令;執行指令,發出各種操作訊號;確定下一條指令的地址;執行環境的保護。