计算机组成原理学习笔记第6章中央处理器CPU 6.8 硬布线控制器设计(1)

有诗云:苔花如米小,也学牡丹开。——袁枚
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0.思维导图

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1.基本原理

◆ 将控制器看成产生固定时序控制信号的逻辑电路
◆ 输入信号:指令译码,时钟信号,反馈信号
◆ 输出信号:功能部件控制信号序列
◆ 设计目标:最少元件,最快速度
◆ 理论基础:布尔代数
◆ 组成器件:门电路,触发器
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2.单总线结构CPU

  • LOAD R0,6#
  • MOVE R1,10
  • ADD R0,R1
  • STORE R0,(R2)
  • JMP 1000
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3.单总线结构CPU指令周期

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定长指令周期传统三级时序

  • 2个机器周期,8个时钟周期、慢、设计简单

变长指令周期现代时序

  • 时钟周期数可变,快,设计复杂

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4.定长指令周期时序产生器 传统三级时序

固定2个机器周期,8个时钟节拍
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5.时序产生器状态机

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6.硬布线控制器基本结构

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时序产生器循环产生周期电位节拍电位供控制器信号进行时间调制

7.单总线CPU控制信号生成

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8.固定指令周期硬布线控制器设计过程

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★小总结:在上一节的学习中,进行了总线结构CPU指令周期的学习,对相关知识有了一定的理解。本节内容,对硬布线控制器如何设计进行了学习,通过本节内容的学习,学习到了基本原理、单总线结构CPU等知识,对硬布线控制器设计等有了一定的认识。

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笔记内容学习资料:计算机组成原理微课版(谭志虎、秦磊华等编著)
课件资料及视频学习:MOOC计算机组成原理(华中科大)
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