【教学课件】第九章控制单元的功能.ppt

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1、第九章第九章 控制单元的功能控制单元的功能9.1 操作命令的分析操作命令的分析9.2 控制单元的功能控制单元的功能9.2 控制单元的功能控制单元的功能一、控制单元的外特性一、控制单元的外特性指令寄存器指令寄存器控制单元控制单元 CU时钟时钟标志标志CPU 内部的控制信号内部的控制信号到系统总线的控制信号到系统总线的控制信号来自系统总线的控制信号来自系统总线的控制信号系系统统总总线线1.输入信号输入信号(1)时钟时钟(2)指令寄存器指令寄存器(4)外来信号外来信号(3)标志标志CU 受时钟控制受时钟控制控制信号控制信号 与操作码有关与操作码有关OP(IR)CUCU 受标志控制受标志控制INTR

2、中断请求中断请求HRQ 总线请求总线请求一个时钟脉冲一个时钟脉冲 发一个操作命令或一组需同时执行的操作命令发一个操作命令或一组需同时执行的操作命令如如9.22.输出信号输出信号(1)CPU 内的各种控制信号内的各种控制信号(2)送至控制总线的信号送至控制总线的信号Ri Rj(PC)+1 PCINTAHLDA访存控制信号访存控制信号访访 IO/存储器的控制信号存储器的控制信号读命令读命令写命令写命令中断响应信号中断响应信号总线响应信号总线响应信号MREQIO/MRDWRALU 、与、或、与、或9.2二、控制信号举例二、控制信号举例PCIRACCU时钟时钟ALU M D R M A R控制信号控制

3、信号标志标志控制控制信号信号C0C1C2C3C4取指周期取指周期以以 ADD X 为例为例 M D RPC M A RIRCU9.21.不采用不采用 CPU 内部总线的方式内部总线的方式二、控制信号举例二、控制信号举例1.不采用不采用 CPU 内部总线的方式内部总线的方式PCIRACCU时钟时钟ALU M D R M A R控制信号控制信号标志标志控制控制信号信号C1C2C3C5ADD X 间址周期间址周期 M D R M A R M D RIR9.2PCIRACCU时钟时钟ALU M D R M A R控制信号控制信号标志标志控制控制信号信号二、控制信号举例二、控制信号举例1.不采用不采用

4、CPU 内部总线的方式内部总线的方式C1C2C5ADD X 执行周期执行周期C7C6C8 M A RACALU M D R M D R控制控制信号信号9.2MDRMDRCU(1)ADD X 取指周期取指周期 PC CU 发读命令发读命令 1 R MDR OP（IR）（PC）+1 PCIRPCMARAC YALUZ控制信号控制信号IRiIRiPCOPCOMARiMARiMDROMDRO 数据线数据线数据线数据线控制信号控制信号CPU 内内 部部 总总 线线时钟时钟2.采用采用 CPU 内部总线方式内部总线方式地址线地址线地址线地址线MARMDRIRCU9.2IRPCPCMDRMARCUIR(2)

5、ADD X 间址周期间址周期 MDR 1 R MDR有效地址有效地址 Ad（IR）MDROMDRO 数据线数据线数据线数据线时钟时钟CUIRPCMARMDRACYALUZ控制信号控制信号控制信号控制信号CPU 内内 部部 总总 线线MDRIRMARi MARi地址线地址线地址线地址线MARIRiIRiMARMDRIRMDRMDRMDROMDROMDROMDROMDRO形式地址形式地址 MAR 9.2时钟时钟CUIRPCMARMDRACYALUZ控制信号控制信号CPU 内内 部部 总总 线线MDROMDRO(3)ADD X 执行周期执行周期 1 R MDR Z AC（AC）+（Y）MDR控制信号控制信号MARMDR地址线地址线 地址线地址线 数据线数据线数据线数据线MARMDRYMDRMDRMDROMDROMDROMDROMDROMDROMDROYiYi YALUACACOACO ALUiALUiALUALUACZZZZOZO ACiACiACACACACMARi MARiALUAC9.2