5.3 数据通路的功能和基本结构

CPU内部可视为：数据通路 和 控制部件 两大部分。

数据通路：数据在功能部件之间传送的路径。

CPU内数据的流动

  • 寄存器和寄存器
  • 寄存器和主存
  • 寄存器和ALU

==数据通路的基本结构==

CPU内部单总线方式：CPU内数据通过一条总线传输。（常搭配多周期处理器，CPI＞1）

CPU内部多总线方式：（常搭配单周期处理器，CPI=1）

专用数据通路方式：寄存器之间有通路来传输交流数据。

其他：

  • 有总线时信号流动的原则：每个时刻只有一个器件发出信息，可以有多个器件接收消息。

  • CPI：每周期指令数。

    • ==单周期处理器==：所有指令的指令周期为一个时间周期（all步骤，一个时间周期搞定）（==不同于单总线==哦）
      • 在执行同一条指令的过程中，每个主要的硬件部件（如ALU）最多被使用一次。

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CPU内部单总线方式

  • 每一个时钟周期，CU都会发出==一个==控制信号，执行完成==一个==微操作。
  • 单总线结构中，每一时刻总线上只有一个数据有效
    • ALU计算得配合暂存寄存器使用：另一个操作数提前放在暂存寄存器Y。
  • MARinE（表示数据总线（到MARin这条路）是否畅通）

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例题

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  • ALU不是寄存器（所以不写在上面，直接写Z就行）

专用数据通路方式

  • （指令译码器在微操作发生器里面）

例题

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