模型机设计(学习笔记)
设计步骤:拟定指令系统:格式、寻址方式、指令类型设置
确定总体结构:寄存器、ALU、数据通路设置
安排时序:画流程图(寄存器传送级别)
拟定指令流程和微指令序列:列操作时间表。
形成控制逻辑:组:列逻辑式,形成逻辑电路
微:按微指令格式编写微程序。
指令系统
1.指令格式
指令长16位,采用寄存器寻址,指令中给出寄存器号。
2.寻址方式
CPU可编程访问的寄存器;
通用寄存器R、指令计数器PC、堆栈指针SP、程序状态字PSW
自减型寄存器间址
指令类型:
堆栈指针,指令计数器,程序状态字PSW
非编程寄存器
暂存器C:暂存来自主存的源地址或源数据
暂存器D:暂存来自主存的目的地址或目的数。
指令寄存器IR:存放现行指令。
地址寄存器MAR:
数据寄存器MBR:实现CPU与主存(外部设备)的接口。
算术逻辑运算部件(16位)
ALU:
选择器:选择数据来源(CPU的输入部件);
移位器: 实现直接、左移、右移、字节交换
数据通路结构:
为了使数据传送控制简单、集中,采用以ALU为中心的总线结构。
(1)组成
包括四个部分:
ALU部件、寄存器组、内总线、CPU与系统总线。
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