三种CPU方案比较.ppt

/OEQ3Q0RAM0RAM3F输出YF3F=+4输入DA口地址B口地址Am2901内部组成组成算逻运算部件通用寄存器组乘商寄存器Q功能8种运算功能8种数据组合8种结果处理Am2901Y11~8Y3~0D11~8D7~4D3~0CinRAM0Q0Y7~4高位Am2901Y15~12D15~12OVERF=0F15CyCPRAM15Q15A口B口I8~6I5~3I2~RPC0ARPCPCPC+1IR(AR)寄存器之间运算与传送读、写内存AR地址AR地址读、写内存或I/O接口读、写内存PC地址TEC-2008机基本指令的执行流程A组B组D组/ResetB、C、D组100000000010001101100**********中断响应与处理XXXX第2次读写主存读写主存或接口取指ALU运算由于PC是选用寄存器组中的R5实现的,送指令地址必须在单独一步中执行,,使用3个端口选择寄存器,2个用于选择读出、1个控制写入寄存器堆有1路数据输入,2路数据输出,输出数据暂存到A、B寄存器32位的ALU接收两路输入数据执行运算,各从2路数据和4路数据中进行选择ALU支持+-∧∨等运算,用于完成数据和地址计算,输出结果R和特征信息Z,设置有暂存ALU计算结果的寄存器C。MIPS机的运算器部件组成MIPS计算机硬件系统的组成由存储器、控制器部件、运算器部件(寄存器堆、ALU)组成SifSidSexeSmemSwbJ指令非J指令Branch指令SW指令LW指令SW/LW指令非Branch/SW/LW指令取指周期译码周期执行周期存储周期写回周期MIPS机的多周期CPU系统指令执行步骤在MIPS计算机中,每条指令经过取指、译码、ALU执行、内存读写、结果写回这5步完成,不同指令从中选择它所需要的操作步骤。取指在Sif完成,用于所有指令J指令在Sid完成(2步)Branch经Sid在执行周期完成(3步)内存写指令经Sid、Sex在Smem完成(4步)内存读指令经Sid、Sex、Smem在Swb完成(5步)算术与逻辑运算指令经Sid、Sex在Swb完成(4步)运算器的操作分3个步骤完成:读寄存器组并缓存、ALU运算并缓存、缓存的结果写回寄存器组。运算器部件用到的信息和控