位cpu綜合設(shè)計計算機組成原理課程設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 ：PC → A → 移位器內(nèi)總線 → PC。③ 轉(zhuǎn)移地址按尋址方式形成轉(zhuǎn)移地址。并送入MAR。同樣，傳送路徑也因?qū)ぶ贩绞蕉悺Ｈ纾杭拇嫫鲗ぶ罚篟i → A/B → ALU → 移位器 → 內(nèi)總線 → PC 寄存器間址：Ri → A/B→ ALU→ 移位器 → 內(nèi)總線→ MAR → 地址總線→ M；M → 數(shù)據(jù)總線→ MDR→ B→ ALU → 移位器→ 內(nèi)總線 → PC。④ 操作數(shù)地址按尋址方式形成轉(zhuǎn)移地址。并送入MAR。同樣，傳送路徑也因?qū)ぶ贩绞蕉悺Ｈ纾杭拇嫫鏖g址：Ri → A/B → ALU → 移位器 → 內(nèi)總線 → MAR變址：由于形式地址放在緊跟現(xiàn)行指令的下一存儲單元中，并由PC指示，所以先訪問存取出形式地址，暫存于C，在進行變址計算。取形式地址：PC → A → ALU → 移位器 → 內(nèi)總線 →MAR → 地址總線 → M；M → 數(shù)據(jù)總線 → MDR → B → ALU → 移位器 → 內(nèi)總線 → C。做變址計算：變址寄存器 → A → ALU → 移位器 → 內(nèi)總線 → MAR。⑶ 數(shù)據(jù)信息的傳送① 寄存器 → 寄存器Ri → A/B → ALU → 移位器 → 內(nèi)總線 → Rj。② 寄存器 → 主存Ri → A/B→ ALU → 移位器 → 內(nèi)總線 → MDR → 數(shù)據(jù)總線 → M。③ 主存 → 寄存器M → 數(shù)據(jù)總線 → MDR → B → ALU → 移位器 → 內(nèi)總線 → Rj。④ 寄存器 → 外設(shè)R i → A/B → ALU → 移位器 → 內(nèi)總線 → MDR → 數(shù)據(jù)總線 → I/O⑤ 外設(shè) → 寄存器I/O接口 → 數(shù)據(jù)總線 → MDR → B → ALU → 移位器 → 內(nèi)總線 →Rj.⑥ 主存 → 主存主存單元的內(nèi)容搬遷似乎只需要通過MDR作為中間緩沖即可，但在尋找目的單元地址時有可能采取間址方式或其他更復(fù)雜的尋址方式，即需要從主存單元中讀取目的地址，且將讀得的目的地址經(jīng)MDR傳送到MAR，所以，一般需分成兩個階段實現(xiàn)主存各單元間的傳送，先將讀出數(shù)據(jù)暫存于C中，形成目的地址后再將C內(nèi)容MDR寫入目的單元。M(源單元) → 數(shù)據(jù)總線 → MDR → B → ALU → 移位器 → 內(nèi)總線 → C。 C → A/B → ALU → 移位器 → 內(nèi)總線 → MDR → 數(shù)據(jù)總線 → M。⑦ 主存 ← → 外設(shè)有兩種方式實現(xiàn)主存與外圍設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送。一種方式是由CPU執(zhí)行通用傳送指令，以某種尋址方式指明主存單元與外圍接口寄存器的地址，從而實現(xiàn)主存與外圍設(shè)備間的傳送。這樣的傳送一般以MDR為中間緩沖，以便與其他傳送指令的執(zhí)行流程相吻合。即：M ←→ 數(shù)據(jù)總線 ←→ MDRMDR ←→ 數(shù)據(jù)總線 ←→ I/O接口另一種是DMA方式，即CPU放棄系統(tǒng)總線，由DMA控制器控制，通過數(shù)據(jù)總線實現(xiàn)主存與I/O設(shè)備之間的直接傳送，不動用CPU中的寄存器與暫存器。即：M ←→ 數(shù)據(jù)總線 ←→ I/O接口 微命令的設(shè)置在全面分析了各類信息的傳送路徑之后，對指令將如何執(zhí)行就有了進一步的了解，且為時序的安排與相應(yīng)微命令的設(shè)置打下了基礎(chǔ)。以上傳送過程包含了兩大類操作：內(nèi)部數(shù)據(jù)通路操作和外部訪存操作。⑴ 數(shù)據(jù)通路操作① ALU輸入選擇如：R0 → A② ALU功能選擇如：微命令S3~S0、M、C0。根據(jù)它們的組合選擇ALU的運算功能。③ 移位器功能選擇如：微命令DM，左移，右移④ 結(jié)果分配如：打入脈沖CPR0、CPMAR……⑵ 訪存操作所需要的命令如下：EMAR、R、W、SMDR、SIR5 組合邏輯控制器的設(shè)計 功能描述和結(jié)構(gòu)⑴功能描述根據(jù)現(xiàn)行指令、PSW、控制臺命令、IO設(shè)備接口狀態(tài)、中斷請求、時序系統(tǒng)等產(chǎn)生所需微命令；控制整個CPU的運行。⑵結(jié)構(gòu)－ 指令譯碼器－ 時序發(fā)生器－ 編碼器－ 微操作信號發(fā)生器 輸入和輸出端口定義⑴輸入RST /*復(fù)位信號CONSOL /*控制臺輸入（鍵盤）；IO /*IO設(shè)備接口；PSW /*寄存器PSW；TIM_QUE /*時序系統(tǒng)（三級時序）；IR_CODE /*指令輸入(16 位)；⑵輸出READ /*讀存儲器；WRITE /*寫存儲器；CPR0 /*寄存器R0的打入脈沖CPR1 /*寄存器R1的打入脈沖CPR2 /*寄存器R2的打入脈沖CPR3 /*寄存器R3的打入脈沖CPC /*寄存器C的打入脈沖CPD /*寄存器D的打入脈沖CPPC /*寄存器PC的打入脈沖CPSP /*寄存器SP的打入脈沖CPMBR /*寄存器MBR的打入脈沖CPMAR /*寄存器MAR的打入脈沖CPPSW /*寄存器PSW的打入脈沖SMBR /*寄存器MBR的置入端。SIR /*寄存器R1的置入端。EMAR /*寄存器MAR的使能端。SELA3 /*選擇器A的選擇控制（3位）SELB3 /*選擇器B的選擇控制（3位）CON_ALU6 /*ALU的功能控制（6位）SHIFT_REG2 /*移位器的控制（2位）—左移、右移、直傳（DM）。 指令譯碼器⑴ 說明由于譯碼后輸出較多，所以按操作類型（IR15—IR12），源寄存器號（IR11—IR9），源尋址方式（IR8IR6），目的寄存器號（IR5—IR3），目的尋址方式（IR2—IR0）分為五個譯碼器。⑵ 操作類型碼輸入：IR15，IR14，IR13，IR12輸出：MOV，ADD，SUB，AND，OR，EOR，COM，NEG， INC，DEG，SL，SR，JMP_RST，JSR 功能表： 表4IR15IR14IR13IR12IR_OPER_TYPEIR15IR14IR13IR12IR_OPER_TYPE0000MOV1000INC0001ADD1001DEC0010SUB1010SL0011AND1011RL0100OR1100JMP/RST0101EOR1101JSR0110COM1110sti0111NEG1110cli⑶ 源寄存器號譯碼 U_S