文档介绍：计算机组成原理
主讲:颜俊华
第十讲:组合逻辑控制器设计
时序系统
工作周期
取指周期FT
源周期ST
目的周期DT
执行周期ET
中断周期IT
DMA周期DMAT
用于指令正常执行
用于I/O传送控制
设置6个触发器分别
作为各周期状态标志
1 工作周期开始
0 工作周期结束
时序系统
工作周期
在整个指令周期中,任何时候必须、且只能有一个工作周期状态标志为“1”
取指周期(FT)
从M中取出指令并译码
修改PC
取指结束时,按照操作码和寻址方式(R和非R寻址)转相应工作周期
公操作
时序系统
工作周期
源周期ST
按寻址方式(非R寻址)形成源地址
从M取出源操作数,暂存于暂存器C
目的周期DT
按寻址方式(非R寻址)形成目的地址
或从M取出目的操作数,暂存于暂存器D
执行周期ET
按操作码完成相应操作(传送、运算、取转移地址送入PC、返回地址压栈保存)
时序系统
工作周期
执行周期ET
后续指令地址送入MAR
中断周期IT
IT指CPU响应中断请求后,到执行中断服务程序前
关中断
保存断点和PSW
转服务程序入口
由软件完成
时序系统
工作周期
DMA周期DMAT
DMAT指CPU响应DMA请求后,到传送完一次数据
DMA控制器接管总线权,控制直传
由硬件完成
时序系统
时钟周期(节拍)T
时钟周期时间:1微秒完成一步操作
一次从M读出,并经数据通路传送的操作
一次数据通路传送操作
一次向M写入的操作
模型机以访存时间作为一步操作时间
一个总线周期等于一个时钟周期,可根据需要扩展
时序系统
时钟周期(节拍)T
时钟周期数
一个工作周期中的时钟周期数可变
每个工作周期第一拍T=0,
每开始一个新节拍T计数,
工作周期结束时T清0。
用计数器T控制节拍数
将计数值译码,可产生节拍电位(T0T1T2…)。
时序系统
工作脉冲P
每个时钟结束时设置一个脉冲。
1µS
T
P
打入寄存器
进行时序转换
(周期状态设置/清除
时钟T计数/清除)
FT
双
单
转
SR
ST
DR
DT
ET
DMAT
DMA请求?
中断请求?
IT
SR
DR
Y
N
Y
N
控制流程(工作周期转换)