随笔分类 - CS专业课 / 组成原理
摘要:引入 采用组合逻辑设计方法设计CU,每一个微操作命令都对应一个逻辑电路,一旦设计完毕便会发现,这种CU的线路结构十分庞杂。为了克服这个缺点,设想采用与【存储程序】相类似的方法,来解决微操作命令序列的形成。 执行[微命令] 就是执行 [微操作] 微命令:PCout = 1,ARin = 1 微操作:P
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摘要:组合逻辑控制单元框图 CU外特性 节拍信号 微操作的节拍安排 安排微操作时序的原则 有些微操作的次序是不容改变的,故安排微操作节拍时必须注意微操作的先后顺序 凡是被控制对象不同的微操作,若能在一个节拍内执行,应尽可能安排在同一个节拍内,以节省时间 // 简言之,可以并行执行的微操作,尽可能放在一个节
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摘要:控制单元的外特性 输入信号 时钟 上述各种操作有以下2点应特别注意: 完成每个操作都需占用一定的时间 各个操作是有先后顺序的。例如,存储器读操作要用于MAR中的地址,故 PC → MAR 应先于 M(MAR) → MDR 为了使 CU 按一定的先后顺序、一定的节奏发出各个控制信号,CU 必须受 [时
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摘要:控制单元CU 具有发出各种 [微操作命令(即控制信号)] 序列的功能。 概括地说,计算机的功能就是执行程序。在程序执行过程中,CU要发出各种微操作命令,而且不同的指令对应不同的命令。进一步分析发现,完成不同指令的过程中,有些操作是相同或相似的,如 {取指令}、{取操作数地址(间接寻址)} 以及 {进
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摘要:时序信号 时序信号的作用 时序信号的体制 时序信号产生器 CPU的控制方式 同步控制方式 所谓同步控制方式,是指在任何情况下,给定的指令在执行时所需的机器周期数和时钟周期数都固定不变的控制方式。 根据不同情况,同步控制方式可选取如下方案: 采用完全统一的机器周期执行各种不同的指令 这要求计算机系统所
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摘要:引入 计算机之所以能自动地工作的原因? CPU能从存放程序的内存里取出一条指令并执行这条指令 紧接着又是取指令,执行指令……,如此周而复始,构成了一个封闭的循环 除非遇到停机指令,否则这个循环将一直继续下去 计算机中三个周期概念 指令周期:取出并执行一条指令所需的全部时间 完成一条指令 不同指令的指
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摘要:CPU基本组成 运算器 控制器 主要寄存器 主要功能 CPU的功能 CPU中的寄存器 CPU结构 数据通路与CU CPU与系统总线 一个典型的CPU具有: 【多个通用寄存器】用来保存 CPU运行时所需要的各类数据信息或运行状态信息 【算逻运算单元(ALU)】对寄存器中的数据进行加工处理 【操作控制器
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摘要:寻址方式的概念 指令或操作数在存储器中的地址:某个操作数或某条指令存放在某个存储单元时,其存储单元的编号 在存储器中,操作数或指令字写入或读出的方式,有:地址指定方式、相联存储方式和堆栈存取方式 采用 地址指定方式 形成操作数或指令地址的方式,称为寻址方式 寻址方式分为 2 类,即:指令寻址方式 和
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摘要:指令的基本概念 指令 [定义] 计算机能直接识别、执行的操作命令(机器指令) 计算机的程序是由一系列的指令组成的,指令就是要计算机执行某种操作的命令 冯诺依曼结构计算机 "程序控制" 原理实现的载体 // 程序控制的本质就是指令的执行 指令系统(指令集) [定义] 一台计算机中所有机器指令的集合 它
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摘要:原码一位乘法器设计 原码阵列乘法器设计 补码一位乘法器设计
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摘要:纲要 一位全加器(FA) 基本ALU 运算器设计 四位串行加法器的设计 带溢出检测功能的加/减运算器 无符号数溢出检测功能的加/减运算器 串行进位 & 并行进位 串行进位 并行进位 多位串行进位与并行进位运算器 用181和182设计ALU SN74181是一种具有并行进位的多功能ALU芯片,每片4位
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摘要:引入 基本概念 虚拟存储器 虚地址 & 实地址 虚拟存储器 和 主存 cache存储器 [主存 外存层次] 和 [Cache 主存层次] 用的地址变换映射方法和替换策略是相同的,都基于程序局部性原理 虚拟存储器必须解决的问题 虚拟存储器地址划分 页式虚拟存储器 概念相关 地址变换演示 地址转换 快慢
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摘要:需要替换算法的原因 几种常见的替换算法 先进先出法 FIFO(First In First Out) FIFO算法选择最早调入 Cache 的字块进行替换,它不需要记录各字块的使用情况,比较容易实现,开销小 没有根据访存的局部性原理,故不能提高 Cache 的命中率 // 因为最早调入的信息可能以后
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摘要:概述 全相联映射 原理 举例 总结 直接相联映射 原理 举例 总结 组相联映射 原理 举例 总结
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摘要:作用及判断的基本思路 基本结构及工作原理 一种技术实现
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摘要:存储系统中的 Cache 视图 主存与缓存按块存储,块的大小相同,块内地址相同 Cache的工作过程 Tip:DMA Cache 的读操作 Cache 的写操作 Cache 地址映射机制 Cache的结构 Tips
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摘要:基本思想是在 不提高存储器速率、不扩展数据通路位数 的前提下,通过 存储芯片的交叉组织 ,提高 CPU单位时间内访问的数据量 ,从而缓解 快速的CPU与慢速的主存之间的速度差异 高位多体交叉存储器的组织方式 低位多体交叉存储器的组织方式
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摘要:存储扩展的基本概念及类型 位扩展 (M x bN):N扩大的倍数b,即组成的存储器上每 b 片芯片接 1 个 [片选] 字扩展 (aM x N):M扩大的倍数a,组成的存储器共有 a 个 [片选],每 1 个芯片接 1 个 [片选] 字位扩展 (aM x bN):M扩大a倍,N扩大b倍,共有 a 个
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摘要:SRAM存储单元的不足 DRAM存储单元的基本结构 DRAM存储单元的工作原理 依靠 电容存储电荷 来存储信息 写操作 读操作 保持/刷新 DRAM存储单元的刷新 DRAM与SRAM的对比 其它结构的DRAM存储单元
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