1. CPU的组成与功能
2. 数据通路
- 概念：执行部件间传送信息的路径，分共享通路（总线）和专用通路
- 抽象模型：时钟驱动下，A --> 组合逻辑 --> B
- D触发器定时模型：
- 时钟触发前要稳定一段时间：建立时间（Setup Time）
- 时钟触发后要稳定一段时间：保持时间（Hold Time）
- 时钟触发到输出稳定的时间：触发器延迟（Clk_to_Q）
- 与时钟周期的关系：
- 时钟周期 > Clk_to_Q + 关键路径时延 + Setup Time
- Clk_to_Q + 最短路径时延 > Hold Time
3. 指令周期
- 指令执行的一般流程
- 基本概念
- 时钟周期 = 节拍脉冲 = 震荡周期
- 机器周期 = CPU周期 = 从主存读取一条指令的最短时间
- 指令周期 = 从主存读指令并执行指令的时间
- 指令时间控制：
| 机器周期数 | 节拍数 | 同步方式 | 实践 | |
| 定长指令周期 | 不变 | 不变 | 按机器周期 | mips单周期 |
| 变长指令周期 | 变 | 变 | 按时钟周期 | mips多周期 |
4. CPU设计
略，详情请参见《自制CPU系列》