[工学]组成原理ch3CPU子系统-4CPU模型.pptVIP

* * * * 表示把（R-1）所对应地址单元的内容压栈，栈顶为sp-1的单元 * * SWPU SWPU 计算机组成原理 第三章 CPU子系统4CPU模型 计算机组成原理 SCS-SWPU * 第三章 CPU子系统 概 述 3.1 算术、逻辑运算部件 3.2 CPU模型 3.3 组合逻辑控制方式 3.4 微程序控制方式 3.5 3.6 运算方法 重点 及 难点 第三章 CPU子系统 计算机组成原理 SCS-SWPU * 3.4.1 CPU设计步骤 3.4 CPU模型 3.4.2 模型机的指令系统 第三章 CPU子系统 3.4.3 模型机的组成与数据通路 3.4 CPU模型 计算机组成原理 SCS-SWPU * 3.4.1 CPU设计步骤： 1. 拟定指令系统 2. 确定总体结构 3. 安排时序 4. 拟定指令流程和微命令序列。 5. 形成控制逻辑 明确硬件功能，规定指令格式、寻址方式、指令类型设置 寄存器、ALU、数据通路设置 画流程图(寄存器传送级) 列操作时间表 组合控制：列逻辑式，形成逻辑电路 微程序控制：按微指令格式编写微程序 3.4 CPU模型 计算机组成原理 SCS-SWPU * 3.4.1 CPU设计步骤 3.4 CPU模型 3.4.2 模型机的指令系统 第三章 CPU子系统 3.4.3 模型机的组成与数据通路 3.4 CPU模型 计算机组成原理 SCS-SWPU * 1.指令格式 设采用定长指令，指令字长16位，采用寄存器型寻址，指令中给出寄存器号。 （主存容量为64K×16位） 三种指令格式： (2)单操作数指令格式 (3)转移指令格式 (1)双操作数指令格式 3.4.2 模型机的指令系统 计算机组成原理 SCS-SWPU * (1)双操作数指令格式： 4 6 3 3 操作码 寄存器号 寻址方式 寄存器号 寻址方式 目的地址 源地址 (2)单操作数指令格式： 操作码 （可扩展） 寄存器号 寻址方式 4 3 3 3 3 目的地址 (3)转移指令格式： 15 12 11 9 8 6 5 4 3 2 1 0 转移地址 转移条件 操作码 寄存器号 寻址方式 N′Z′V′C′ 3.4 CPU模型 转移方式 计算机组成原理 SCS-SWPU * RS =000 寄存器R0 001 寄存器R1 010 寄存器R2 011 寄存器R3 100 SP 101 PSW 11 1 PC （RD 同 RS） 3.4 CPU模型 转移方式 计算机组成原理 SCS-SWPU * CPU可编程访问的寄存器： 寻址方式 编码 助记符 定义 2.寻址方式 寄存器寻址 通用寄存器R3~R0、指令计数器PC、堆栈指针SP、程序状态字PSW 000 R （R）为操作数 寄存器间址 001 （R） （R）为操作数地址 自减型寄 存器间址 010 -(R) -(SP) (R)-1为操作数地址 (SP)-1为栈顶地址 3.4 CPU模型 0000 100 010 001 010 表示MOV 计算机组成原理 SCS-SWPU * 寻址方式 编码 助记符 定义 100 （R）为间接地址， 直接/自增型双间址 101 @(R)+ (PC)+ 相当于直接寻址， (R)+d为有效地址 (R)为操作数地址， 立即/自增型寄存器间址 011 (R)+ 访问后(R)+1 (SP)+ (SP)为栈顶地址， 出栈后(SP)+1 (PC)为立即数地址， 取数后(PC)+1 访问后(R)+1 @(PC)+ 访问后(PC)+1 变址/相对 X(R) X(PC) (PC)+d为有效地址 跳步 110 SKP 跳过下条指令执行 3.4 CPU模型 计算机组成原理 SCS-SWPU * 类型 寻址方式 汇编符号 有效地址 定义简述 0 寄存器寻址 Rn E = Rn 数在指定寄存器中 1 寄存器间址 (Rn ) E = ( Rn ) 地址在指定寄存器中 2 自减型寄存器间址 -(Rn ) ( Rn ) = ( Rn ) – 1 E = ( Rn ) 寄存器内容减1后为操作数地址 3 立即/自增型寄存器间址 （Rn