计算机组成原理指令周期流程图详解（逐句分析） |
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计算机组成原理指令周期流程图详解（逐句分析）
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来看例题 图中所示为双总线结构机器的数据通路，各构成部件如图，线上标注有小圈表示有控制信号，未标字符的线为直通线。 “ADD R2，R0”指令完成(R0)+(R2)→R0的功能操作，画出其指令周期流程图，并列出相应的微操作控制信号序列
要想取指令，首先需要知道指令在内存中的位置，这就需要程序计数器PC 程序计数器PC：为了保证程序能够连续的执行下去，CPU必须具有某些手段来确定下一条指令的地址，PC正是起到这种作用。在程序开始之前，必须将它的起始地址，即程序的第一条指令所在的指存单元地址送入PC，PC的内容即是从指存提取的第一条指令的地址。当执行指令时，CPU会自动修改PC的内容，以便使其保持的总是将要指令的下一条指令的地址简而言之，程序计数器PC里面保存着指令在内存中的地址，我们将这个地址取出来放到数据地址寄存器AR中，也就是流程图的第一个方块(PC)——>AR 这里需要注意一点容易被忽视的地方，是（PC）而不是PC，（PC）的意思是PC中的值，而不是指向PC本身。就比如A表示操作数地址，而（A）表示地址A中的数 数据地址寄存器AR：保存当前CPU所访问数据的内存单元地址接下来要做的就是根据AR中的地址，找到内存中的指令，然后将其放到数据缓冲寄存器DR中 数据缓冲寄存器DR：用来暂时存放ALU的运算结果，或者由数据存储器读出的一个数据字，或者来自外部接口的一个数据字。也就是暂时存放CPU与外界传送的数据，可以是指令字或数据字。这里也就完成了第二个方块中的内容（M）——>DR 最后将DR中的的指令放到指令寄存器IR中 指令寄存器IR：指令寄存器用来保存当前正在执行的一条指令。指令寄存器中操作码字段OP的输出就是指令译码器的输入，操作码一经译码后，即可向操作控制器发出具体操作的特定信号。到这里完成了第三个方框中的内容（DR）——>IR 取指周期到这里就结束了 然后是执行周期 也就是第四个方框中的（R2）——>Y 同理从寄存器R1中取出数据，放到X中 完成第五个方框中的（R0）——>X 最后在ALU中完成加法操作，第六个方框的(R0)+(R2)——>R0 加上图中的菱形符号，和图最后的“~”公操作符号，流程图结束 |
将ADD指令的执行过程用方框图语言来表示就是 
首先来看取指周期，也就是取指令的过程
从寄存器R2中取出数据，放到ALU的操作数缓冲器Y中【本文地址】
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