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计算机组成原理 中央处理器(CPU) 多级时序系统

4968人浏览 / 0人评论 / | 作者:因情语写  | 分类: 计算机组成原理  | 标签: 计算机组成原理  | 

作者:因情语写

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    三、 多级时序系统  

      1. 机器周期
    (1) 机器周期的概念
    所有指令执行过程中的一个基准时间
    (2) 确定机器周期需考虑的因素
    每条指令的执行 步骤

    每一步骤所需的时间
    (3) 基准时间的确定
    以完成最复杂指令功能的时间为准
    以访问一次存储器的时间为基准
    若指令字长 = 存储字长 取指周期 = 机器周期

    2. 时钟周期(节拍、状态)
    一个机器周期内可完成若干个微操作
    每个微操作需一定的时间
    时钟周期是控制计算机操作的最小单位时间
    将一个机器周期分成若干个时间相等的
    时间段(节拍、状态、时钟周期)
    用时钟周期控制产生一个或几个微操作命令

    3. 多级时序系统
    机器周期、节拍(状态)组成多级时序系统
    一个指令周期包含若干个机器周期
    一个机器周期包含若干个时钟周期

    4. 机器速度与机器主频的关系
    机器的主频 f 越快机器的速度也越快
    在机器周期所含时钟周期数相同的前提下,两机平均指令执行速度之比 等于两机主频之比

    机器速度不仅与主频有关 ,还与机器周期中所含时钟周期(主频的倒数)数 以及指令周期中所含的机器周期数有关

    四、 控制方式 ——产生不同微操作命令序列所用的时序控制方式

    1. 同步控制方式

    任一微操作均由统一基准时标 的时序信号控制

    (1) 采用定长的机器周期

    以 最长的微操作序列和最繁的微操作作为标准,机器周期内节拍数相同

    (2) 采用不定长的机器周期

    机器周期内节拍数不等

    (3) 采用中央控制和局部控制相结合的方法

    2. 异步控制方式

    无基准时标信号
    无固定的周期节拍和严格的时钟同步
    采用 应答方式

    3. 联合控制方式

    同步与异步相结合

    4. 人工控制方式

    (1) Reset
    (2) 连续 和 单条 指令执行转换开关
    (3) 符合停机开关


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