计算机原理(对口招生)陶运道安徽化工学校第六章中央处理器计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五部 分组成。通常将控制器和运算器合称为CPU。它是计算机核心部件。本章讨论了CPU功能和基本组成、指令周期、微程序控制 器等内容。6.2时序做一做练一练内容提要1.指令控制程序是指令的有序集合。若要计算机解决某个问题,程 序员就要编制解题程序。程序运行时必须严格按设定顺序进行。这种程序的顺序控制,称为指令控制。它控制指令必须严格地按程序设定的顺序进 行。6.2.1时序控制方式6.2时序计算机工作过程就是执行指令的过程。一条指令执行分读取指令、读取源操作数、读 取目标操作数、运算、存放结果等步骤。这说需要将执行指令的时间分周期、节拍。计算机系统产生周期节拍、脉冲等时序信号的部 件称为时序发生器,本节着重介绍时序控制方式、多级时序的建立和指令周期。6.2.1时序控制方式6.2时序计算机工 作过程就是执行指令的过程。一条指令执行分读取指令、读取源操作数、读取目标操作数、运算、存放结果等步骤。这说需要将执行指令的时间分周 期、节拍。各项操作与统一的时序信号同步,称为同步控制。6.2.1时序控制方式6.2时序时序控制方 式可分为同步控制与异步控制方式两大类。1.同步控制方式(1)时间分配同步控制方式将操作时间划分为许多时钟周期,每个时 钟周期固定,每个时钟周期完成一步操作。CPU严格严格按统一的时钟周期来安排指令执行时间表。6.2.1时序控制方式6.2 时序时序控制方式可分为同步控制与异步控制方式两大类。1.同步控制方式(2)同步定时有许多操作需要严格地同 步定时。(3)各部件的协调在一个CPU的内部,通常只有一组统一时序信号系统,CPU内各部件间的传送也就由这组统一的时 序信号同步控制。同步控制方式优点:时序关系简单,控制部件结构简单。缺点:时间安排上不经济。2.异步控制方式 异步控制方式是指各项操作按其需要选择不同的时间,不受统一时钟周期的约束,各项操作之间采取应答方式。6.2.1时序控制方式 6.2时序异步控制方式基本特征是:没有统一时钟周期和同步定时脉冲,但存在着申请、响应、询问、回答一类的应答关系。 异步控制方式优点是:时间安排紧凑,根据操作需要分配时间,缺点是实现应答所需要的控制比较复杂。1.指令周期 一条指令执行需要:取指、译码、取操作数,完成操作,保存结果,取下一条指令,并分析和执行,如引循环。读取并执行一条指令所需要的时 间称为一个指令周期。不同指令长可能不同。6.2.2多级时序建立6.2时序同步控制方式中常将时序关系划分为 几个层次,称为多级时序。2.CPU工作周期(机器周期)指令在执行时分为若干步,指令执行中每一步操作所需要的时间称为机 器周期。机器周期长短和指令有关。6.2.2多级时序建立6.2时序同步控制方式中常将时序关系划分为几个层次 ,称为多级时序。3.时钟周期(节拍)时钟周期则是计算机主频,是时序系统中最基本有时间分段。一个机器周期 由几个时钟周期组成,一个指令周期同几个机器周期组成。6.2.2多级时序建立6.2时序同步控制方式中常将时 序关系划分为几个层次,称为多级时序。4.定时脉冲时钟周期提供了一项操作所需的时间分段,但有的操作如存入寄存器 ,还需严格的定时脉冲,以确定在哪一时刻存入。时钟周期的切换也需要严格的同步定时。常见的设计是在每个时钟周期的末尾发一次工作脉冲,脉 冲前沿可用来存入运算结果(或传送),脉冲后沿则实现周期的切换。6.2.2多级时序建立6.2时序同步控制 方式中常将时序关系划分为几个层次,称为多级时序。(2)计算机系统中产生周期节拍、脉冲等时序信号的部件称为 。(1)CPU控制指令严格按程序设定的先后顺序执行称为CPU功能中的。 时间控制一、填空题练习题做一做练一练时序发生器(3)若干个 组成一个指令周期,一个可划分若干个 时钟周期。机器周期机器周期1.计算机操作的最小单位时间是(?)。????????????A、时 钟周期?B、指令周期C、CPU周期?D、中断周期A 二、选择题练习题做一做练一练2.下列描述指令周期,正确的是()A、CPU从主存取出一条指令的时间????? B、CPU执行一条指令的时间???C、CPU从主存中取出一条指令加上执行这条指令的时间???D、时钟周期 C二、选择题练习题做一做练一练3.计算机中有许多周期,其中周期最长的是()A、机器周期????B、指令周期???C、CPU周期???D、时钟周期B二、选择题练习题做一做练一练Thankyou! |
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