PDF《计算机组成原理 A》

12 第6章 中央处理器 6.1中央处理器的功能和组成 z辐射型 z总线型 z通道型 6.1.4主机与I/O间的数据通路和信息交换方式 1.数据通路 西南交通大学信息科学与技术学院 计算机组成原理A 教案

13 第6章 中央处理器 6.1中央处理器的功能和组成 1)程序直接控制方式 z立即传送(无条件传送) z程序查询 2.信息交换的控制方式 西南交通大学信息科学与技术学院 计算机组成原理A 教案

14 第6章 中央处理器 6.1中央处理器的功能和组成 2)程序中断传送方式 西南交通大学信息科学与技术学院 计算机组成原理A 教案

15 第6章 中央处理器 6.1中央处理器的功能和组成 4)通道控制方式 在计算机中设置若干被称为 通道 的控制部件, 每个通道可以挂接多个外围设备.通道具有自己的指令 和程序专门负责输入输出的传送控制. 3)直接访存DMA(Direct amaemory Access) 方式 由专门的DMA控制器控制主存与外设间的数据传 送,在传送时不需要CPU干预. 西南交通大学信息科学与技术学院 计算机组成原理A 教案

16 第6章 中央处理器 6.1中央处理器的功能和组成 1.指令运行的基本过程 指令的执行过程 6.1.5时序控制方式与时序系统 西南交通大学信息科学与技术学院 计算机组成原理A 教案

17 第6章 中央处理器 6.1中央处理器的功能和组成 2.时序控制方式 时序控制方式是完成指令的各微操作在与时序上采用何种 协调关系. 1)同步控制方式 各项微操作都由固定的,统一的时序进行控制. 特点:控制方式简单,容易实现,有较大数量的时间浪费. 应用:CPU内部或设备内部. 2)异步控制方式 指各微操作按其需要选择不同的时间间隔,不受统一的时间的约 束;

各微操作之间的衔接与各部件之间的信息交换采用应答方式. 特点:没有时间上的浪费,因而提高了机器的效率,但是控制比 较复杂. 应用:用于系统总线操作控制 西南交通大学信息科学与技术学院 计算机组成原理A 教案

18 第6章 中央处理器 6.1中央处理器的功能和组成 3)准同步控制方式 异步方式的同步化(只在节拍结束时查询异步应答信 号). 4)联合控制方式 同步控制和异步控制相结合的方式. 西南交通大学信息科学与技术学院 计算机组成原理A 教案

19 第6章 中央处理器 6.1中央处理器的功能和组成 3.同步控制方式下的多级时序系统 1)指令周期 指令周期是指从取指令、分析取数到执行完该指 令所需的全部时间. 2)机器周期 机器周期又称CPU周期或总线周期.对应于指令执行 的某个阶段(如取指、取操作数、执行等). 指令周期=i*机器周期 西南交通大学信息科学与技术学院 计算机组成原理A 教案

20 第6章 中央处理器 6.1中央处理器的功能和组成 每个机器周期都有一个与之对应的周期状态触发器.在机器运行 的任何时刻只能处于一种周期状态,因此,有一个且仅有一个触 发器被置

1 . 机器周期信号发生器 西南交通大学信息科学与技术学院 计算机组成原理A 教案

21 第6章 中央处理器 6.1中央处理器的功能和组成 3)节拍周期(时钟周期) 将机器周期划分为若干个相等的时间段,每个时 间段完成规定的微操作.这个时间段用一个电平信号 宽度对应,称为节拍周期或时钟周期. 节拍的选取方法: ⑴统一节拍法(定长CPU周期) 以最复杂的机器周期为准定出节拍数,每一个节拍 时间的长短也以最繁的微操作作为标准.每一个机器周 期采用统一的、具有相等时间间隔和相同数目的节拍, 因此称为定长CPU周期. 西南交通大学信息科学与技术学院 计算机组成原理A 教案