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计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）

文章目录

  • 数据通路
    • CPU内部单总线方式
      • 例题
      • 小结
    • 专用数据通路方式
      • 专用数据通路方式-取指周期
      • 专用数据通路方式-例题
      • 小结

数据通路

计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第1张图片

CPU内部单总线方式

同一时刻内一个总线只可以支持一组部件的数据交互
在这里插入图片描述

CPU与各个寄存器的in out线接通可以控制其输入还是输出
Y和ALU有专用数据通路

每个时钟周期CU都会发出一组控制信号去实现微操作
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第2张图片
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第3张图片

例题

（）把括号内的东西取出其储存的内容
指令译码可以认为是把IR内容传入CU
也可以把(PC)+1—>PC补到(MDR)—IR后面
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第4张图片
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第5张图片
此时MAR依然是（R0）
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第6张图片

小结

计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第7张图片

专用数据通路方式

C1等这些接口与CU连接，通过CU发出控制信号来使得有效还是无效（能否通过）
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第8张图片

专用数据通路方式-取指周期

Op取指令的操作码部分
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第9张图片

专用数据通路方式-例题

MDR与主存是双向（要读要写）
MAR与主存是单向（只有传输到主存）
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第10张图片
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第11张图片
第二问可以补上(PC)+1—>PC，然后是Op(IR)—>微操作信号发生器
在这里插入图片描述
ALU可以支持啥都不做然后让信号没有变化的流出来（可以理解为将该数与零相加结果没变）
默认要主存地址已经在MAR中
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第12张图片
默认指令已经在IR中
将IR中的形式地址传到MAR
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第13张图片
默认指令已经在IR中
将IR中的形式地址传到MAR
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第14张图片
默认指令已经在IR中
将IR中的形式地址传到MAR
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第15张图片

小结

采用专用数据通路会有多个输入，要哪个输入信号有效可以通过多路选择器或者给每个输入都连一个三态门
计算机组成原理-CPU数据通路（单总线结构和专用通路结构）_第16张图片

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